Αρχές Τεχνολογίας συγκόλλησης με βαθιά διείσδυση λέιζερ
Η συγκόλληση με βαθιά διείσδυση με λέιζερ περιλαμβάνει τη χρήση μιας συνεχούς δέσμης λέιζερ για τη σύνδεση υλικών και έχει κοινές ομοιότητες στη μεταλλουργική της διαδικασία με τη συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων. Η μετατροπή ενέργειας επιτυγχάνεται μέσω μιας δομής «μικρής τρύπας» και επιτυγχάνεται μέσω ακτινοβολίας λέιζερ υψηλής πυκνότητας ισχύος, προκαλώντας την εξάτμιση του υλικού και τη δημιουργία μικρών πόρων.
Αυτή η μικρή τρύπα γεμάτη με ατμό λειτουργεί σαν ένα μαύρο σώμα, απορροφώντας σχεδόν όλη την ενέργεια της προσπίπτουσας δέσμης. Ως αποτέλεσμα, η θερμοκρασία στο εσωτερικό της κοιλότητας φτάνει περίπου τους 2500 βαθμούς, προκαλώντας την τήξη του μετάλλου που περιβάλλει την κοιλότητα λόγω της μεταφοράς θερμότητας από το εξωτερικό τοίχωμα της κοιλότητας υψηλής θερμοκρασίας. Η μικρή τρύπα γεμίζει με ατμό υψηλής θερμοκρασίας που παράγεται από τη συνεχή εξάτμιση του υλικού του τοίχου υπό την ακτινοβολία μιας δέσμης φωτός. Οι τοίχοι περιβάλλονται από λιωμένο μέταλλο, το οποίο στη συνέχεια περιβάλλεται από στερεό υλικό. Αυτή η διαδικασία είναι διαφορετική από τη συμβατική συγκόλληση καθώς η ενέργεια εναποτίθεται πρώτα στην επιφάνεια και μετά μεταδίδεται προς τα μέσα.
Η ροή του υγρού και η επιφανειακή τάση του στρώματος τοιχώματος βρίσκονται σε δυναμική ισορροπία με την πίεση ατμού που παράγεται συνεχώς μέσα στην κοιλότητα της οπής. Η συνεχής είσοδος της δοκού στη μικρή οπή διατηρεί μια σταθερή κατάσταση ροής του υλικού έξω από την οπή.
Δηλαδή, η μικρή οπή και το λιωμένο μέταλλο που περιβάλλει το τοίχωμα της οπής κινούνται προς τα εμπρός με την προς τα εμπρός ταχύτητα της προπορευόμενης δοκού και το λιωμένο μέταλλο γεμίζει τα κενά που έχουν απομείνει μετά την αφαίρεση της μικρής οπής και συμπυκνώνεται ανάλογα, σχηματίζοντας τη ραφή συγκόλλησης. Όλες οι παραπάνω διεργασίες συμβαίνουν τόσο γρήγορα που η ταχύτητα συγκόλλησης μπορεί εύκολα να φτάσει αρκετά μέτρα ανά λεπτό.
Η μικρή οπή και το περιβάλλον της λιωμένο μέταλλο κινούνται μπροστά με την δοκό, επιτρέποντας στο λιωμένο μέταλλο να γεμίσει το κενό και να σχηματίσει τη ραφή συγκόλλησης. Αυτή η διαδικασία υψηλής ταχύτητας μπορεί να επιτύχει ταχύτητες συγκόλλησης αρκετών μέτρων ανά λεπτό.
Πλεονεκτήματα της συγκόλλησης με βαθιά διείσδυση με λέιζερ
Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα της συγκόλλησης με βαθιά διείσδυση με λέιζερ είναι η ικανότητά της να διεισδύει βαθιά στο μέταλλο που συγκολλάται. Αυτό επιτρέπει στο λέιζερ να δημιουργήσει έναν ισχυρό και ανθεκτικό δεσμό μεταξύ των τεμαχίων μετάλλου, με αποτέλεσμα μια συγκόλληση που είναι ταυτόχρονα εξαιρετικά ασφαλής και μακράς διαρκείας.
Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτής της τεχνικής είναι η ικανότητά της να συγκολλά ένα ευρύ φάσμα υλικών, όπως χάλυβα, αλουμίνιο και τιτάνιο. Επιπλέον, η συγκόλληση με βαθιά διείσδυση με λέιζερ είναι εξαιρετικά ευέλικτη και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εύκολη σύνδεση σύνθετων σχημάτων.