Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια από τις πρώτες εφαρμογές στη βιομηχανική επεξεργασία υλικού λέιζερ. Στις περισσότερες πρώτες εφαρμογές, οι συγκολλήσεις που δημιουργούνται με λέιζερ είναι υψηλότερης ποιότητας, βελτιώνοντας έτσι την παραγωγικότητα. Με την ανάπτυξη των τύπων λέιζερ, οι πηγές λέιζερ έχουν πλέον υψηλότερη ισχύ, διαφορετικά μήκη κύματος και μεγαλύτερο εύρος ικανότητας παλμών. Επιπλέον, η διάδοση δέσμης, το υλικό και το λογισμικό ελέγχου μηχανής και οι αισθητήρες διεργασίας προωθούν την καλύτερη νέα ανάπτυξη της διαδικασίας συγκόλλησης με λέιζερ.
Η συγκόλληση με λέιζερ έχει μοναδικά πλεονεκτήματα, όπως χαμηλή εισροή θερμότητας, στενή ζώνη σύντηξης και ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, καθώς και εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες υλικών που προηγουμένως ήταν δύσκολες στη χρήση διεργασίες που παράγουν μεγάλη εισροή θερμότητας σε εξαρτήματα. Αυτές οι ιδιότητες κάνουν τη συγκόλληση που σχηματίζεται με τη συγκόλληση με λέιζερ ισχυρότερη και πιο ελκυστική στην εμφάνιση. Επιπλέον, ο χρόνος πήξης που απαιτείται για τη συγκόλληση με λέιζερ είναι πολύ μικρότερος. Σε συνδυασμό με τον αισθητήρα παρακολούθησης λέιζερ, μπορεί να πραγματοποιηθεί αυτοματοποίηση, μειώνοντας έτσι το κόστος του προϊόντος. Όλες αυτές οι νέες τεχνολογίες έχουν επεκτείνει περαιτέρω το φάσμα εφαρμογών της συγκόλλησης με λέιζερ. Σε πολλές βιομηχανίες, η συγκόλληση με λέιζερ ινών που χρησιμοποιεί διαφορετικά μέταλλα, σχήματα, μεγέθη και όγκους εξαρτημάτων έχει εφαρμοστεί με επιτυχία.
Η αυξανόμενη χρήση μπαταριών λιθίου σε ηλεκτρικά οχήματα και πολλές ηλεκτρονικές συσκευές σημαίνει ότι οι μηχανικοί χρησιμοποιούν συγκόλληση με λέιζερ ινών στο σχεδιασμό προϊόντων. Τα εξαρτήματα που μεταφέρουν ρεύμα που παράγονται από χαλκό ή κράμα αλουμινίου συνδέονται με μια σειρά από μπαταρίες της μπαταρίας με συγκόλληση με λέιζερ οπτικών ινών. Συγκόλληση με λέιζερ κράμα αλουμινίου (συνήθως Σειρά 3000) και καθαρό χαλκό για τη δημιουργία ηλεκτρικής επαφής με τα θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια της μπαταρίας. Όλα τα υλικά και οι συνδυασμοί υλικών που χρησιμοποιούνται στην μπαταρία είναι υποψήφια υλικά για τη νέα διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ ινών. Οι επικαλυπτόμενες, οι συγκολλημένες ενώσεις με πισινό και φιλέτο πραγματοποιούν διάφορες συνδέσεις στο εσωτερικό της μπαταρίας. Η συγκόλληση με λέιζερ του υλικού ωτίδας στους αρνητικούς και θετικούς ακροδέκτες θα παράγει συσκευασμένη ηλεκτρική επαφή. Το τελικό στάδιο συναρμολόγησης και συγκόλλησης της μπαταρίας, δηλαδή η άρθρωση της δεξαμενής αλουμινίου, δημιουργεί ένα φράγμα για τον εσωτερικό ηλεκτρολύτη. Δεδομένου ότι η μπαταρία αναμένεται να λειτουργεί αξιόπιστα για 10 χρόνια ή περισσότερο, η επιλογή της συγκόλλησης με λέιζερ μπορεί πάντα να έχει υψηλή ποιότητα. Χρησιμοποιώντας τον σωστό εξοπλισμό και τη σωστή διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ οπτικών ινών, η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να παράγει σταθερά συγκολλήσεις υψηλής ποιότητας από κράμα αλουμινίου σειράς 3000.
2.Συγκόλληση κατεργασίας ακριβείας
Οι σφραγίδες που χρησιμοποιούνται σε πλοία, χημικά διυλιστήρια και τη φαρμακοβιομηχανία συγκολλήθηκαν αρχικά με TIG. Επειδή χρησιμοποιούνται σε ευαίσθητα περιβάλλοντα, αυτά τα εξαρτήματα επεξεργάζονται με ακρίβεια και αλέθονται με υλικά από κράμα βάσης νικελίου με αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στη χημική διάβρωση. Το μέγεθος της παρτίδας είναι συνήθως μικρό και ο αριθμός των ρυθμίσεων είναι μεγάλος. Είναι κατανοητό ότι επί του παρόντος, η συναρμολόγηση αυτών των εξαρτημάτων έχει βελτιωθεί με συγκόλληση με λέιζερ οπτικών ινών. Οι λόγοι για τη χρήση της συγκόλλησης με λέιζερ ινών για την αντικατάσταση της πρώιμης διαδικασίας συγκόλλησης με ρομποτικό τόξο περιλαμβάνουν: η ποιότητα της συγκόλλησης με λέιζερ είναι συνεπής. Είναι εύκολο να μετατραπεί από μια διαμόρφωση στοιχείου σε μια άλλη, έτσι ώστε να μειωθεί ο χρόνος ρύθμισης και να βελτιωθεί η έξοδος. Το κόστος μειώνεται με τη συναρμολόγηση του αισθητήρα παρακολούθησης λέιζερ για την αυτοματοποίηση της διαδικασίας συγκόλλησης με λέιζερ.
Τα ερμητικά σφραγισμένα ηλεκτρονικά σε ιατρικές συσκευές όπως οι βηματοδότες και άλλα ηλεκτρονικά έχουν κάνει τη συγκόλληση με λέιζερ ινών την προτιμώμενη διαδικασία για εφαρμογές που απαιτούν την υψηλότερη αξιοπιστία. Η πιο πρόσφατη εξέλιξη της διαδικασίας αεριοστεγής συγκόλλησης έχει λύσει τα προβλήματα που σχετίζονται με τη συγκόλληση με λέιζερ και το τελικό σημείο συγκόλλησης, που είναι η βασική θέση για την ολοκλήρωση της αεροστεγής σφράγισης. Στην προηγούμενη τεχνολογία συγκόλλησης με λέιζερ, όταν η δέσμη λέιζερ είναι απενεργοποιημένη, ακόμη και όταν η ισχύς του λέιζερ είναι μειωμένη, θα δημιουργηθεί ύφεση στο τελικό σημείο. Ο προηγμένος έλεγχος δέσμης λέιζερ εξαλείφει τις κοιλότητες σε λεπτές και βαθιές συγκολλήσεις. Το αποτέλεσμα είναι σταθερή ποιότητα συγκόλλησης, χωρίς πορώδες στο τελικό σημείο, βελτιωμένη εμφάνιση και πιο αξιόπιστη σφράγιση.
Η συγκόλληση με λέιζερ ινών αεροπορικών κραμάτων με βάση το νικέλιο και το τιτάνιο απαιτεί έλεγχο της γεωμετρίας και της μικροδομής συγκόλλησης, συμπεριλαμβανομένης της ελαχιστοποίησης του πορώδους και του ελέγχου του μεγέθους των κόκκων. Σε πολλές αεροδιαστημικές εφαρμογές, η απόδοση κόπωσης των συγκολλήσεων είναι το βασικό κριτήριο σχεδιασμού. Επομένως, ο μηχανικός σχεδίασης σχεδόν πάντα καθορίζει ότι η επιφάνεια συγκόλλησης είναι κυρτή ή ελαφρώς κυρτή για να ενισχύσει την αντοχή συγκόλλησης. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται γραμμή πλήρωσης διαμέτρου 1,2 mm για την αυτοματοποιημένη διαδικασία. Η προσθήκη σύρματος πλήρωσης στην άρθρωση άκρου θα έχει ως αποτέλεσμα σταθερές κορώνες συγκόλλησης στα άνω και κάτω περάσματα. Εξασφαλίζοντας την καλή μικροδομή της συγκόλλησης, η επιλογή του κράματος σύρματος συγκόλλησης συμβάλλει επίσης στις μηχανικές ιδιότητες της συγκόλλησης.
5. Ανόμοια συγκόλληση μετάλλων
Η ικανότητα κατασκευής προϊόντων χρησιμοποιώντας διαφορετικά μέταλλα και κράματα βελτιώνει σημαντικά την ευελιξία του σχεδιασμού και της παραγωγής. Η βελτιστοποίηση των ιδιοτήτων των τελικών προϊόντων, όπως η διάβρωση, η φθορά και η αντοχή στη θερμότητα, ενώ ελέγχεται το κόστος, είναι ένα κοινό κίνητρο για συγκόλληση ανόμοιων μετάλλων. Η σύνδεση ανοξείδωτου και γαλβανισμένου χάλυβα είναι ένα παράδειγμα. Λόγω της εξαιρετικής αντοχής τους στη διάβρωση, ο ανοξείδωτος χάλυβας 304 και ο γαλβανισμένος ανθρακούχο χάλυβας έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορες εφαρμογές, όπως συσκευές κουζίνας και εξαρτήματα αεροσκαφών. Αυτή η διαδικασία παρουσιάζει ορισμένες ειδικές προκλήσεις, ειδικά επειδή η επίστρωση ψευδαργύρου θα φέρει σοβαρά προβλήματα πορώδους συγκόλλησης. Κατά τη συγκόλληση, η ενέργεια για την τήξη του χάλυβα και του ανοξείδωτου χάλυβα θα εξατμίσει τον ψευδάργυρο σε περίπου 900 ℃, που είναι πολύ χαμηλότερο από το σημείο τήξης του ανοξείδωτου χάλυβα. Το χαμηλό σημείο βρασμού του ψευδαργύρου οδηγεί στο σχηματισμό ατμού κατά τη συγκόλληση με κλειδαρότρυπα. Όταν προσπαθείτε να διαφύγετε από τηγμένο μέταλλο, ατμός ψευδαργύρου μπορεί να παραμείνει στη στερεοποιημένη συγκόλληση, με αποτέλεσμα υπερβολικό πορώδες της συγκόλλησης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο ατμός ψευδάργυρου θα διαφύγει με τη στερεοποίηση του μετάλλου, με αποτέλεσμα πόρους ή τραχύτητα στην επιφάνεια συγκόλλησης. Το φινίρισμα και η μηχανική συγκόλληση μπορούν εύκολα να πραγματοποιηθούν μέσω του κατάλληλου σχεδιασμού αρμών και επιλογής παραμέτρων διεργασίας λέιζερ. Δεν υπάρχουν ρωγμές ή πόροι στις άνω και κάτω επιφάνειες των συγκολλήσεων στην αγκαλιά του ανοξείδωτου χάλυβα 304 με πάχος 0,6 mm και του γαλβανισμένου χάλυβα πάχους 0,5 mm.
