Como funciona a soldagem a laser?

Como funciona a soldagem a laser

O núcleo da soldagem a laser é usar o feixe a laser de alta energia gerado pelo laser para se concentrar na superfície da peça de trabalho através do sistema óptico para formar um ponto de densidade de alta energia, o que desencadeia a fusão ou vaporização do material para alcançar a soldagem.

Geração de laser: os lasers usam energia elétrica, óptica ou química para excitar materiais de trabalho (como gases, cristais ou fibras ópticas) para produzir emissão estimulada, formando um feixe de alta energia.

2. Transmissão e foco do feixe laser: Transmissão: O feixe laser é transmitido para a cabeça de soldagem através de uma fibra óptica ou sistema de lente, minimizando a perda de energia.

Foco: O sistema óptico foca o feixe laser na superfície da peça de trabalho, formando um ponto tipicamente com um diâmetro de 0,1 a 1 mm. Após o foco, a energia do laser é altamente concentrada, suficiente para levar rapidamente o material ao seu ponto de fusão ou ebulição.

3.A interação entre laser e materiais: Absorção de energia: Quando o feixe de laser atinge a superfície da peça de trabalho, parte da energia da luz é absorvida pelo material e convertida em energia térmica. A taxa de absorção está relacionada ao tipo de material, à condição da superfície (como rugosidade, revestimento) e ao comprimento de onda do laser.

Efeito térmico: a energia absorvida faz com que a temperatura da superfície do material aumente rapidamente, o que pode levar à fusão (uma piscina fundida é formada quando o material atinge o ponto de fusão, que é adequado para soldagem por condução) e vaporização (se a densidade de energia for extremamente alta, a superfície do material pode vaporizar, o que é adequado para soldagem por penetração profunda)

Formação e solidificação de piscina fundida: Na soldagem de penetração profunda, o metal fundido em torno do buraco da chave forma uma piscina fundida de equilíbrio dinâmico sob a ação da diferença de pressão dentro e fora do buraco da chave e da tensão superficial. Quando o feixe laser se move, a piscina fundida se move com ele, e os materiais circundantes arrefecem e solidificam rapidamente para formar uma solda.

Vantagens da soldagem a laser

Alta precisão: o feixe laser pode ser focado até o nível de mícrons, tornando-o adequado para soldar estruturas complexas e componentes minúsculos.

Baixa entrada de calor: a zona afetada pelo calor é minimizada, reduzindo a deformação do material e o estresse.

Eficiente e flexível: permite a soldagem de alta velocidade, tornando-a adequada para linhas de produção automatizadas e suportando a soldagem de materiais múltiplos e diferentes.

Sem contato: Não é necessário contato físico, reduzindo o desgaste e tornando-o adequado para geometrias complexas.

Resumir

A soldagem a laser é um processo único. Em comparação com os métodos tradicionais de soldagem, este processo tem muitas vantagens e é adequado para muitos campos como automóvel, aeroespacial, médico e nova energia. Com o avanço da tecnologia, as perspectivas de aplicação da soldagem a laser serão ainda mais amplas.