A lézerhegesztés olyan technikai hegesztés, amely lehetővé teszi több fémdarab összeállítását lézer segítségével . A gerenda rendkívül koncentrált hőforrás, amely gyors, szoros, mély hegesztéseket tesz lehetővé. Ezt a technikát gyakran alkalmazzák nagy gyártási volumen esetén, például az autóiparban .
Az elektronnyaláb- hegesztéshez hasonlóan a lézerhegesztésnek is nagyon nagy a teljesítménysűrűsége , megawatt / négyzetcentiméter nagyságrendű (MW / cm 2 ), ami lehetővé teszi, hogy csak egy alacsony hőváltozással rendelkező zóna legyen, miközben nagy magas hűtési sebességgel járó hőmennyiség . A átmérője a lézersugár változik 0,2 mm a 13 mm-es , tudván, hogy csak azokat a legkisebb átmérőket hegesztésére használható. A behatolási mélység arányos a felhasznált teljesítménnyel, és a gyújtópont helyzetétől is függ ; a behatolás akkor a legnagyobb, ha a fókuszpont valamivel a munkadarab felülete alatt van.
Az alkalmazástól függően folyamatos vagy impulzus üzemmódú lézert használnak. Az impulzusos üzemmódot milliszekundum nagyságrendű impulzusokkal finom anyagok, például borotvapengék hegesztésére használják. A folyamatos üzemmódú lézereket előnyben részesítik a vastag anyagok és a 316L vagy 304L típusú rozsdamentes acél hegesztéseknél , amelyek érzékenyek a meleg repedésekre.
A lézerhegesztés sokoldalú eljárás szénacélok, nagy mechanikai szilárdságú, rozsdamentes acélok , valamint alumínium és titán hegesztésére . A rendkívül gyors lehűlés miatt a repedés nagy problémát jelent a magas széntartalmú acélok hegesztésekor. A hegesztési minőség kiváló, felülmúlja az elektronnyaláb-hegesztés minőségét. A hegesztés sebessége az érintett teljesítménytől függ, de a hegesztendő alkatrészek minőségétől és vastagságától is. A gázlézerekkel elérhető nagyon nagy teljesítmények nagy gyártási volumenhez teszik őket megfelelővé. A lézeres hegesztés nagyon elterjedt az autóiparban. Az érzékelők összeszerelésénél lézeres hegesztést is alkalmaznak. Valójában a hegesztési idő nagyon rövid, a termikusan érintett zóna nagyon alacsony, ezért ez az összeszerelési módszer lehetővé teszi, hogy ne sértse meg az alkatrészeket. Az orvosi iparban és különösen az implantátumokban (pacemakerek, stimulátorok, gerincimplantátumok stb. ) A lézeres hegesztés esztétikai szempontja és a töltőfém használatának hiánya (ezért a kiindulási anyag biokompatibilitásának módosítása nélkül) amelyek ösztönzik ennek a technológiának a használatát.
A lézerhegesztés előnyei az elektronnyalábos hegesztéssel szemben:
Van egy lézeres hegesztési származék, „hibrid lézer hegesztéssel”, amely egyesíti a lézer hegesztési a technika ívhegesztő , mint például gáz és fém ívhegesztés . Ez a kombináció nagy rugalmasságot tesz lehetővé az alkatrészek pozícionálásában, mivel az ívhegesztés olvadt fémet eredményez az ízület kitöltésére, és a lézer használata növeli a munkasebességet ahhoz képest, ami csak az ívrendszerrel lehetséges. A hegesztés minősége is javul.
A szilárdtest lézerek mikrométer nagyságrendű hullámhosszal bocsátanak ki , jóval rövidebbek, mint a gázlézereké, és ennek következtében az operátorok kénytelenek speciális szemüveget viselni vagy képernyőket használni, hogy elkerüljék a retina problémáit . Az Nd-YAG lézerek folyamatos vagy pulzáló üzemmódban működtethetők, míg a többi típus pulzáló üzemmódra korlátozódik.
Az eredeti lézer - még mindig népszerű - egy körülbelül 20 mm átmérőjű és 200 mm hosszú kristályrúdból áll . Ezt a rudat xenont vagy kriptont tartalmazó villanócső veszi körül . Amikor a kristály felvillan, kb. 2 ms villanást vált ki . A korong alakú kristályok egyre gyakoribbá válnak, és a vakutömlő utat enged a nagy teljesítményű LED-eknek . A kimenő teljesítmény egy rubinlézer értéke 10 , hogy 20- mW , míg egy Nd-YAG lézer változhat 0,04 , hogy 6000 W . A lézersugár "hegesztési területre" szállításához általában optikai szálat használnak .
Gerjeszti a erősítőközegben, gázlézereket használjon magas feszültség a kis áram . Ezek a lézerek működhetnek folyamatos vagy impulzus módban, hullámhosszuk 10 μm nagyságrendű . Ezt a hullámhosszat az optikai szálak elnyelik és hevítés útján elpusztítják, így merev lencsék és tükrök segítségével szükséges a lézersugarat a hegesztési mezőbe vezetni. A gázlézerek kimeneti teljesítménye sokkal nagyobb, mint a szilárdtest lézereké, és elérheti a 25 kW-ot .