Lasersveising er en av de tidligste bruksområdene innen industriell lasermaterialbehandling. I de fleste tidlige bruksområder er lasergenererte sveiser av høyere kvalitet, og forbedrer dermed produktiviteten. Med utviklingen av lasertyper har laserkilder nå høyere effekt, forskjellige bølgelengder og et bredere pulskapasitetsområde. I tillegg fremmer stråleutbredelse, maskinvare og programvare for maskinkontroll og prosesssensorer den bedre nye utviklingen av lasersveiseprosessen.
Lasersveising har unike fordeler, inkludert lav varmetilførsel, smal fusjonssone og varmepåvirket sone, samt utmerkede mekaniske egenskaper til materialer som tidligere var vanskelige å bruke, prosesser som produserer stor varmetilførsel til deler. Disse egenskapene gjør sveisen som dannes ved lasersveising sterkere og mer attraktiv i utseende. I tillegg er herdetiden som kreves for lasersveising mye mindre. Sammen med lasersporingssensoren kan automatisering realiseres, og dermed redusere produktkostnadene. Alle disse nye teknologiene har utvidet bruksområdet for lasersveising ytterligere. I mange bransjer har fiberlasersveising med forskjellige metaller, komponentformer, størrelser og volumer blitt brukt med suksess.
Den økende bruken av litiumbatterier i elektriske kjøretøy og mange elektroniske enheter gjør at ingeniører bruker fiberlasersveising i produktdesign. De strømførende komponentene generert av kobber eller aluminiumslegering er koblet til en serie batterier i batteriet ved lasersveising med optisk fiber. Lasersveising av aluminiumslegering (vanligvis 3000-serien) og rent kobber for å danne en elektrisk kontakt med de positive og negative elektroder på batteriet. Alle materialer og materialkombinasjoner som brukes i batteriet er kandidatmaterialer for den nye fiberlaser-sveiseprosessen. Overlappende, butt- og kilsveisede skjøter danner forskjellige forbindelser inne i batteriet. Lasersveising av knastmaterialet til de negative og positive terminalene vil produsere pakket elektrisk kontakt. Den siste monteringen av batteripakken og sveisetrinnet, nemlig skjøteforseglingen av aluminiumstanken, skaper en barriere for den interne elektrolytten. Siden batteriet forventes å fungere pålitelig i 10 år eller mer, kan utvalget av lasersveising alltid ha høy kvalitet. Ved å bruke riktig lasersveiseutstyr og prosess for optisk fiber, kan lasersveising konsekvent produsere høykvalitetssveiser av 3000-seriens aluminiumslegering.
2. Presisjonsmaskinering sveising
Tetninger brukt i skip, kjemiske raffinerier og farmasøytisk industri ble opprinnelig TIG-sveiset. Fordi de brukes i sensitive miljøer, er disse komponentene presisjonsmaskinert og slipt av nikkelbaserte legeringsmaterialer med høy temperaturbestandighet og kjemisk korrosjonsbestandighet. Batchstørrelsen er vanligvis liten og antallet innstillinger er stort. Det er forstått at for tiden er sammenstillingen av disse komponentene forbedret ved lasersveising med optisk fiber. Årsakene til å bruke fiberlasersveising for å erstatte den tidlige robotbuesveisingsprosessen inkluderer: kvaliteten på lasersveisingen er konsistent; Det er enkelt å konvertere fra en komponentkonfigurasjon til en annen, for å redusere innstillingstiden og forbedre utgangen; Kostnaden reduseres ved å sette sammen lasersporingssensoren for å automatisere lasersveiseprosessen.
Hermetisk forseglet elektronikk i medisinsk utstyr som pacemakere og annen elektronikk har gjort fiberlasersveising til den foretrukne prosessen for applikasjoner som krever den høyeste påliteligheten. Den siste utviklingen av den gasstette sveiseprosessen har løst problemene knyttet til lasersveising og sveiseendepunkt, som er nøkkelposisjonen for å fullføre gasstett forsegling. I den tidligere lasersveiseteknologien, når laserstrålen er slått av, selv når lasereffekten er redusert, vil depresjon genereres ved endepunktet. Avansert laserstrålekontroll eliminerer fordypninger i tynne og dype sveiser. Resultatet er jevn sveisekvalitet, ingen porøsitet ved endepunktet, forbedret utseende og mer pålitelig forsegling.
Fiberlasersveising av nikkel- og titanbaserte luftfartslegeringer krever kontroll av sveisegeometri og sveisemikrostruktur, inkludert minimering av porøsitet og kontroll av kornstørrelse. I mange luftfartsapplikasjoner er utmattingsytelsen til sveiser det viktigste designkriteriet. Derfor spesifiserer designingeniøren nesten alltid at sveiseoverflaten er konveks eller lett konveks for å forbedre sveisestyrken. For dette formålet brukes en påfyllingslinje med en diameter på 1,2 mm for den automatiserte prosessen. Tilsetningen av fylltråd til støtskjøten vil resultere i konsekvente sveisekroner på topp- og bunnpassasjene. Ved å sikre den gode mikrostrukturen til sveisen, bidrar valget av sveisetrådlegering også til sveisens mekaniske egenskaper.
Evnen til å produsere produkter ved hjelp av forskjellige metaller og legeringer forbedrer fleksibiliteten i design og produksjon betraktelig. Å optimalisere egenskapene til ferdige produkter, som korrosjon, slitasje og varmebestandighet, samtidig som kostnadene kontrolleres, er en vanlig motivasjon for ulik metallsveising. Sammenkobling av rustfritt stål og galvanisert stål er et eksempel. På grunn av deres utmerkede korrosjonsbestandighet, har 304 rustfritt stål og galvanisert karbonstål blitt mye brukt i ulike bruksområder, som kjøkkenapparater og luftfartskomponenter. Denne prosessen byr på noen spesielle utfordringer, spesielt fordi sinkbelegg vil gi alvorlige problemer med sveiseporøsitet. Under sveising vil energien til å smelte stål og rustfritt stål fordampe sink ved omtrent 900 ℃, som er mye lavere enn smeltepunktet til rustfritt stål. Det lave kokepunktet til sink fører til dannelse av damp under nøkkelhullsveising. Når du prøver å unnslippe smeltet metall, kan sinkdamp forbli i den størknede sveisen, noe som resulterer i overdreven porøsitet i sveisen. I noen tilfeller vil sinkdamp slippe ut med metallets størkning, noe som resulterer i porer eller ruhet på sveiseoverflaten. Etterbehandling og mekanisk sveising kan enkelt utføres gjennom passende skjøtdesign og valg av laserprosessparametere. Det er ingen sprekker eller porer på øvre og nedre overflater av overlappsveisene av 304 rustfritt stål med en tykkelse på 0,6 mm og galvanisert stål med en tykkelse på 0,5 mm.
