Pirmkārt, kas ir lāzers? Pasaulē pirmais lāzera stars tika ražots 1960. gadā, izmantojot zibspuldzes spuldzi, lai ierosinātu rubīna kristāla graudus. Tā kā kristāla siltumietilpība ir ierobežota, tas varēja radīt tikai ļoti īsu impulsa staru ar ļoti zemu frekvenci. Lai gan momentānā impulsa maksimālā enerģija var sasniegt 106 vatus, tā joprojām ir zema enerģijas jauda.
Lāzera tehnoloģija izmanto polarizatoru, lai atspoguļotu lāzera radīto staru tā, lai tas būtu koncentrēts fokusēšanas ierīcē, lai radītu milzīgas enerģijas staru. Ja fokuss atrodas tuvu sagatavei, sagatave izkusīs un iztvaiko dažu milisekundu laikā. Šo efektu var izmantot metināšanas procesā. Lieljaudas CO rašanās-2un lieljaudas{0}}YAG lāzeri ir pavēruši jaunu lāzermetināšanas jomu. Lāzermetināšanas iekārtu atslēga ir lielas jaudas{2}}lāzeri. Ir divas galvenās kategorijas. Viens no tiem ir cietais lāzers, kas pazīstams arī kā Nd:YAG lāzers. Nd (neodīms) ir rets aristokrātisks elements, YAG apzīmē itrija alumīnija granātu, un tā kristāla struktūra ir līdzīga rubīnam. Nd:YAG lāzera viļņa garums ir 1,06 μm. Galvenā priekšrocība ir tā, ka ģenerēto staru var pārraidīt caur optisko šķiedru, tāpēc var izlaist sarežģītu staru pārraides sistēmu. Tas ir piemērots elastīgām ražošanas sistēmām vai attālinātai apstrādei, un to parasti izmanto sagatavēm ar augstām metināšanas precizitātes prasībām. Nd:YAG lāzerus ar izejas jaudu 3-4 kilovati parasti izmanto automobiļu rūpniecībā. Otrs veids ir gāzes lāzers, kas pazīstams arī kā CO2lāzers. Molekulārā gāze tiek izmantota kā darba vide, lai ražotu infrasarkano lāzeru ar vienādu izmēru 10,6 μm. Tas var strādāt nepārtraukti un izvadīt ļoti lielu jaudu. Standarta lāzera jauda ir no 2 līdz 5 kilovatiem.
Salīdzinot ar citām tradicionālajām metināšanas tehnoloģijām, lāzermetināšanas galvenās priekšrocības ir:
1. Ātrs ātrums, liels dziļums un maza deformācija.
2. Metināšanu var veikt istabas temperatūrā vai īpašos apstākļos, un metināšanas iekārta ir vienkārša. Piemēram, lāzera stars nenovirzīs, ejot cauri elektromagnētiskajam laukam; lāzeri var veikt metināšanu vakuumā, gaisā un noteiktās gāzes vidēs, kā arī var metināt caur stiklu vai lāzera staram caurspīdīgiem materiāliem.
3. Tas var metināt ugunsizturīgus materiālus, piemēram, titānu, kvarcu utt., Kā arī var metināt neviendabīgus materiālus ar labiem rezultātiem.
4. Pēc lāzera fokusēšanas jaudas blīvums ir augsts. Metinot lielas jaudas-ierīces, malu attiecība var sasniegt 5:1 un līdz pat 10:1.
5. Iespējama mikrometināšana. Pēc lāzera stara fokusēšanas tas var iegūt ļoti mazu plankumu un to var precīzi novietot, lai to varētu izmantot
To izmanto mikro un mazu sagatavju montāžā un metināšanā masveida automatizētā ražošanā.
6. Tā var metināt nepieejamas detaļas un ieviest bezkontakta tālvadības metināšanu, kas ir ļoti elastīga. Īpaši pēdējos gados YAG lāzera apstrādes tehnoloģijā ir pieņemta optiskās šķiedras pārraides tehnoloģija, kas ir ļāvusi plašāk popularizēt un pielietot lāzermetināšanas tehnoloģiju.
7. Lāzera staru var viegli sadalīt laikā un telpā, nodrošinot vienlaicīgu vairāku-staru apstrādi un vairāku-staciju apstrādi, nodrošinot apstākļus precīzākai metināšanai.
Tomēr lāzermetināšanai ir arī daži ierobežojumi:
1. Tas prasa augstu sagatavju montāžas precizitāti un lai lāzera stara pozīciju uz sagataves nevarētu būtiski nobīdīt. Tas ir tāpēc, ka lāzera vietas izmērs pēc fokusēšanas ir mazs, metinājuma šuve ir šaura un ir pievienots pildviela. Ja sagataves montāžas precizitāte vai staru pozicionēšanas precizitāte neatbilst prasībām, var viegli rasties metināšanas defekti.
2. Lāzeru un saistīto sistēmu izmaksas ir salīdzinoši augstas, kā rezultātā tiek veikti lieli sākotnējie ieguldījumi.
