Com o desenvolvimento da produção industrial, serão favorecidas tecnologias de processamento eficientes, flexíveis e ecológicas. A cabeça de soldagem a laser adota um modo de foco de feixe de alta energia, que pode atingir formas que são difíceis de alcançar no processo de soldagem, como soldagem de penetração profunda e soldagem rápida da cabeça. Especialmente com a combinação flexível de equipamentos de cabeçote de soldagem a laser e tecnologia madura de detecção on-line em tempo real, ele pode alcançar alta automação na produção em lote. Atualmente, um grande número de linhas de produção de cabeçotes de soldagem a laser foram colocados em produção industrial.
A cabeça de soldagem a laser é o processo de utilização da energia de radiação da cabeça do laser para obter uma soldagem eficaz. Seu princípio de funcionamento é excitar o meio ativo da cabeça do laser de uma maneira específica (como uma mistura de CO2 e outros gases, cristais de granada YAG ítrio-alumínio, etc.), fazendo-o oscilar para frente e para trás na cavidade ressonante, formando assim um feixe de radiação excitado. Quando o feixe entra em contato com a peça, sua energia é absorvida pela peça, e a soldagem pode ser realizada quando a temperatura atinge o ponto de fusão do material.
1. Modo de soldagem da cabeça de soldagem a laser
A cabeça de soldagem a laser pode ser dividida em juntas de soldagem por condutividade térmica e juntas de soldagem de penetração profunda. O calor do primeiro se difunde para o interior da peça por meio da transferência de calor e só produz fenômeno de fusão na superfície de soldagem. O interior da peça de trabalho não é totalmente penetrado e basicamente não há fenômeno de vaporização. Usado principalmente para soldagem de materiais de paredes finas de baixa velocidade. Este último não apenas derrete completamente o material, mas também evapora o material para formar uma grande quantidade de plasma. Devido à grande quantidade de calor, buracos de fechadura aparecerão na frente da poça de fusão.
2. Forma, estrutura e desempenho da cabeça de soldagem a laser
Devido à pequena área focal gerada pelo cabeçote de soldagem a laser, a zona afetada pelo calor ao redor da costura de solda é muito menor do que a da tecnologia de cabeçote de soldagem comum. Normalmente, as juntas soldadas a laser não requerem preenchimento de metal. A superfície da costura de solda é contínua e uniforme, com bela aparência e sem defeitos superficiais como poros e trincas. Muito adequado para ocasiões com requisitos rigorosos de aparência da solda. Embora a área de foco seja relativamente pequena, a densidade de energia do feixe de laser é muito alta (geralmente tão alta quanto 103-108W/cm2).
3. Recursos da cabeça de soldagem a laser
1) A cabeça de soldagem a laser pode atingir resistência de junta de alta qualidade e maior proporção, resultando em velocidade de soldagem mais rápida.
2) Devido ao fato de a cabeça de soldagem a laser não exigir um ambiente de vácuo, o controle remoto e a produção automática podem ser obtidos através de lentes e fibras ópticas.
3) A cabeça de soldagem a laser tem alta densidade de potência e bom desempenho de soldagem para materiais difíceis de soldar, como titânio e quartzo, e pode soldar materiais com propriedades diferentes.
Com a popularização e aplicação do cabeçote de soldagem a laser e a produção comercial de cabeçotes de laser, o preço do equipamento de cabeçote de laser diminuiu drasticamente. No entanto, o desenvolvimento de cabeçotes laser de alta potência e o desenvolvimento e aplicação de novos métodos de soldagem composta também melhoraram a baixa eficiência de conversão da soldagem a laser. Acredito que em um futuro próximo, o cabeçote de soldagem a laser substituirá gradualmente os processos de soldagem tradicionais, como soldagem a arco e soldagem por resistência, tornando-se o principal método de soldagem industrial.