Lazer kaynak makinesinin çalışma prensibi

Lazer kaynak makinesinin çalışma prensibi, genellikle bir lazer jeneratörü tarafından üretilen ve bir dizi hassas optik sistem aracılığıyla çok küçük bir alana odaklanan lazer ışık kaynağı tarafından üretilen yüksek konsantre enerji ışına dayanır. Lazer kaynak makineleri, ortamı heyecanlandırarak lazer ışınları üretmek için katı hal lazerler (ND, fiber lazerler gibi) veya yarı iletken lazerler gibi farklı türde lazer ışık kaynakları kullanır. Lazer ışını, kolimasyonunu ve odaklanmasını sağlamak için bir dizi reflektör ve optik yol ayar elemanlarından geçer ve son olarak malzemenin eklem yüzeyini çok yüksek güç yoğunluk noktasına kaynaklanacak şekilde ışınlar. ‌

Kaynak işlemi sırasında, lazer kaynak makineleri farklı enerji yoğunluğuna göre iki temel türe ayrılır:

‌ İletim kaynağını karıştırın‌: Lazer güç yoğunluğu düşük olduğunda (yaklaşık 10^4 ~ 10^5 w/cm²'den az), lazer enerjisi esas olarak ısı iletimi yoluyla malzemenin içine aktarılır, böylece malzemenin yüzeyi, ince plaka veya hassasiyet parçaları için uygun olan bir sığ bir erimiş havuz oluşturur. Kaynak hızı nispeten yavaştır, ancak hassasiyet yüksektir.
‌Laser Derin Penetrasyon Kaynağı‌: Lazer güç yoğunluğu 10^5 ~ 10^7 w/cm²'nin üzerine çıkarıldığında, lazer ışını malzemenin yüzeyini buharlaşma sıcaklığına hızlı bir şekilde ısıtabilir ve bir "delik etkisi" oluşturabilir. Yüksek sıcaklıklı buhar basıncı, çevredeki metali akmaya iterek derin ve dar anahtar şekilli erimiş havuz oluşturur. Erimiş metal, anahtar deliğinin etrafına akar, soğutulduktan sonra, derin penetrasyon, yüksek hız ve büyük en boy oranının özelliklerine sahip güçlü kaynaklı bir eklem oluşturmak için katılaşır.
‌ Lazer kaynak makinelerinin uygulama avantajları‌ yüksek hassasiyet, yüksek hız ve düşük deformasyon içerir. Lazer ışınının hassas konumlandırma ve odaklanma özellikleri, özellikle mikro ve karmaşık yapıların kaynak ihtiyaçları için uygun olan mikron düzeyinde hassas kaynağa izin verir. Derin penetrasyon kaynak modunda, konsantre lazer enerjisi nedeniyle erimiş havuz küçük ve derin, kaynak hızı hızlıdır ve üretim verimliliği yüksektir. Geleneksel kaynak yöntemleriyle karşılaştırıldığında, lazer kaynağının ısı girişi kontrol edilebilir, bu da kaynak sırasında termal stres ve deformasyonu azaltır.