S rozvojom priemyselnej výroby budú uprednostňované efektívne, flexibilné a ekologické technológie spracovania. Laserová zváracia hlava využíva režim zaostrovania vysokoenergetického lúča, ktorý môže dosiahnuť tvary, ktoré je ťažké dosiahnuť v procese zvárania, ako je zváranie hlbokou penetráciou a rýchle zváranie hlavy. Najmä vďaka flexibilnému prispôsobeniu zariadenia laserovej zváracej hlavy a vyspelej online detekčnej technológii v reálnom čase môže dosiahnuť vysokú automatizáciu v sériovej výrobe. V súčasnosti sa do priemyselnej výroby dostalo veľké množstvo výrobných liniek laserových zváracích hláv.
Laserová zváracia hlava je proces využitia energie žiarenia laserovej hlavy na dosiahnutie efektívneho zvárania. Princíp jeho fungovania spočíva v tom, že špecifickým spôsobom vybudí aktívne médium laserovej hlavy (napríklad zmes CO2 a iných plynov, YAG ytrium-hliníkové kryštály granátu a pod.), čo spôsobí jeho kmitanie tam a späť v rezonančnej dutine, čím sa vytvorí excitovaný lúč žiarenia. Keď sa lúč dostane do kontaktu s obrobkom, jeho energia je absorbovaná obrobkom a zváranie sa môže uskutočniť, keď teplota dosiahne bod topenia materiálu.
1.Režim zvárania laserovou zváracou hlavou
Laserová zváracia hlava môže byť rozdelená na tepelne vodivé zváracie spoje a zváracie spoje s hlbokým prienikom. Teplo formovača difunduje do vnútra obrobku prostredníctvom prenosu tepla a vytvára jav tavenia iba na povrchu zvárania. Vnútro obrobku nie je úplne preniknuté a v podstate nedochádza k javu odparovania. Používa sa hlavne na zváranie nízkorýchlostných tenkostenných materiálov. Ten nielenže úplne roztaví materiál, ale aj odparí materiál za vzniku veľkého množstva plazmy. V dôsledku veľkého množstva tepla sa v prednej časti roztaveného bazéna objavia kľúčové dierky.
2. Tvar, štruktúra a výkon hlavy laserového zvárania
Vzhľadom na malú oblasť zaostreného bodu generovanú laserovou zváracou hlavou je zóna ovplyvnená teplom okolo zvarového švu oveľa menšia ako pri bežnej technológii zváracej hlavy. Zvyčajne laserové zvárané spoje nevyžadujú kovovú výplň. Povrch zvarového švu je súvislý a rovnomerný, s krásnym vzhľadom a bez povrchových chýb, ako sú póry a praskliny. Veľmi vhodné pre príležitosti s prísnymi požiadavkami na vzhľad zvaru. Aj keď je zaostrovacia oblasť relatívne malá, hustota energie laserového lúča je veľmi vysoká (zvyčajne až 103-108W/cm2).
3. Vlastnosti laserovej zváracej hlavy
1) Laserová zváracia hlava môže dosiahnuť vysokokvalitnú pevnosť spoja a väčší pomer strán, čo vedie k vyššej rýchlosti zvárania.
2) Vzhľadom na to, že laserová zváracia hlava nevyžaduje vákuové prostredie, diaľkové ovládanie a automatickú výrobu je možné dosiahnuť pomocou šošoviek a optických vlákien.
3) Laserová zváracia hlava má vysokú hustotu výkonu a dobrý zvárací výkon pre ťažko zvárateľné materiály, ako je titán a kremeň, a môže zvárať materiály s rôznymi vlastnosťami.
S popularizáciou a aplikáciou laserovej zváracej hlavy a komerčnou výrobou laserových hláv sa cena zariadení laserových hláv prudko znížila. Avšak vývoj vysokovýkonných laserových hláv a vývoj a aplikácia nových metód kompozitného zvárania tiež zlepšili nízku konverznú účinnosť laserového zvárania. Verím, že v blízkej budúcnosti laserová zváracia hlava postupne nahradí tradičné zváracie procesy ako je oblúkové zváranie a odporové zváranie a stane sa hlavnou metódou priemyselného zvárania.