Prvo, šta je laser? Prvi laserski snop na svijetu proizveden je 1960. korištenjem bljeskalice za pobuđivanje zrna kristala rubina. Zbog ograničenja toplotnog kapaciteta kristala, mogao je proizvesti samo vrlo kratak impulsni snop sa vrlo niskom frekvencijom. Iako trenutna vršna energija impulsa može biti čak 106 vati, to je još uvijek niska izlazna energija.
Laserska tehnologija koristi polarizator da reflektuje snop generisan laserom tako da se koncentriše u uređaju za fokusiranje kako bi se proizveo snop ogromne energije. Ako je fokus blizu radnog predmeta, radni komad će se otopiti i ispariti u roku od nekoliko milisekundi. Ovaj efekat se može koristiti u procesu zavarivanja. Pojava CO2 velike{3}}2i{0}}YAG laseri velike snage otvorili su novo polje laserskog zavarivanja. Ključ za opremu za lasersko zavarivanje su laseri-velike snage. Postoje dvije glavne kategorije. Jedan je čvrsti laser, poznat i kao Nd:YAG laser. Nd (neodimijum) je rijedak aristokratski element, YAG je skraćenica za itrijum aluminij granat, a njegova kristalna struktura je slična rubinu. Talasna dužina Nd:YAG lasera je 1,06 μm. Glavna prednost je u tome što se generirani snop može prenijeti kroz optičko vlakno, tako da se kompleksni sistem prijenosa zraka može izostaviti. Pogodan je za fleksibilne proizvodne sisteme ili daljinsku obradu, a obično se koristi za radne komade sa visokim zahtjevima za preciznošću zavarivanja. Nd:YAG laseri sa izlaznom snagom od 3-4 kilovata obično se koriste u automobilskoj industriji. Drugi tip je gasni laser, poznat i kao CO2laser. Kao radni medij za proizvodnju infracrvenog lasera ujednačene veličine od 10,6 μm koristi se molekularni plin. Može raditi kontinuirano i proizvodi vrlo veliku snagu. Standardna snaga lasera je između 2-5 kilovata.
U poređenju sa drugim tradicionalnim tehnologijama zavarivanja, glavne prednosti laserskog zavarivanja su:
1. Velika brzina, velika dubina i mala deformacija.
2. Zavarivanje se može izvoditi na sobnoj temperaturi ili pod posebnim uslovima, a oprema za zavarivanje je jednostavna. Na primjer, laserski snop se neće skretati kada prolazi kroz elektromagnetno polje; Laseri mogu izvoditi zavarivanje u vakuumu, zraku i određenim plinskim okruženjima i mogu zavarivati kroz staklo ili materijale providne za laserski snop.
3. Može zavariti vatrostalne materijale kao što su titan, kvarc, itd., a također može zavariti heterogene materijale s dobrim rezultatima.
4. Nakon što je laser fokusiran, gustina snage je visoka. Prilikom zavarivanja-uređaja velike snage, omjer stranica može doseći 5:1 i do 10:1.
5. Moguće je mikro zavarivanje. Nakon što je laserska zraka fokusirana, može dobiti vrlo malu tačku i može se precizno pozicionirati, tako da se može primijeniti
Koristi se za montažu i zavarivanje mikro i malih obradaka u masovnoj automatizovanoj proizvodnji.
6. Može zavariti nepristupačne dijelove i implementirati be-beskontaktno daljinsko zavarivanje, koje ima veliku fleksibilnost. Naročito posljednjih godina, tehnologija prijenosa optičkih vlakana usvojena je u YAG laserskoj tehnologiji obrade, što je omogućilo širu promociju i primjenu tehnologije laserskog zavarivanja.
7. Laserski snop se može lako podijeliti u vremenu i prostoru, omogućavajući istovremenu više-obradu sa više-stanica, pružajući uslove za preciznije zavarivanje.
Međutim, lasersko zavarivanje također ima određena ograničenja:
1. Zahteva visoku preciznost montaže radnih komada i da se položaj laserskog snopa na radnom komadu ne može značajno pomeriti. To je zato što je veličina laserske mrlje nakon fokusiranja mala, šav zavarivanja je uzak i dodaje se dodatni metalni materijal. Ako preciznost sklopa obratka ili preciznost pozicioniranja grede ne zadovoljavaju zahtjeve, lako se mogu pojaviti defekti u zavarivanju.
2. Troškovi lasera i srodnih sistema su relativno visoki, što rezultira velikim početnim ulaganjem.
