Con el desarrollo de la fabricación industrial, se favorecerán tecnologías de procesamiento eficientes, flexibles y respetuosas con el medio ambiente. El cabezal de soldadura láser adopta un modo de enfoque de haz de alta energía, que puede lograr formas que son difíciles de lograr en el proceso de soldadura, como la soldadura de penetración profunda y la soldadura rápida del cabezal. Especialmente con la combinación flexible del equipo del cabezal de soldadura láser y la tecnología madura de detección en línea en tiempo real, se puede lograr una alta automatización en la producción por lotes. En la actualidad, se ha puesto en producción industrial una gran cantidad de líneas de producción de cabezales de soldadura láser.
El cabezal de soldadura láser es el proceso de utilizar la energía de radiación del cabezal láser para lograr una soldadura efectiva. Su principio de funcionamiento es excitar el medio activo del cabezal láser de una manera específica (como una mezcla de CO2 y otros gases, cristales de granate de itrio y aluminio YAG, etc.), haciendo que oscile hacia adelante y hacia atrás en la cavidad resonante. formando así un haz de radiación excitado. Cuando la viga entra en contacto con la pieza de trabajo, esta absorbe su energía y se puede soldar cuando la temperatura alcanza el punto de fusión del material.
1.Modo de soldadura del cabezal de soldadura láser
El cabezal de soldadura láser se puede dividir en juntas de soldadura por conductividad térmica y juntas de soldadura de penetración profunda. El calor del primero se difunde al interior de la pieza a través de transferencia de calor, y sólo produce un fenómeno de fusión en la superficie de soldadura. El interior de la pieza de trabajo no se penetra completamente y básicamente no se produce ningún fenómeno de vaporización. Se utiliza principalmente para soldar materiales de paredes delgadas a baja velocidad. Este último no sólo funde completamente el material, sino que también lo evapora para formar una gran cantidad de plasma. Debido a la gran cantidad de calor, aparecerán ojos de cerradura en el frente del charco fundido.
2. Forma, estructura y rendimiento del cabezal de soldadura láser
Debido a la pequeña área enfocada generada por el cabezal de soldadura láser, la zona afectada por el calor alrededor de la costura de soldadura es mucho más pequeña que la de la tecnología de cabezal de soldadura común. Por lo general, las uniones soldadas con láser no requieren relleno de metal. La superficie de la costura de soldadura es continua y uniforme, con una apariencia hermosa y sin defectos superficiales como poros y grietas. Muy adecuado para ocasiones con requisitos estrictos de apariencia de soldadura. Aunque el área de enfoque es relativamente pequeña, la densidad de energía del rayo láser es muy alta (normalmente tan alta como 103-108W/cm2).
3.Características del cabezal de soldadura láser
1) El cabezal de soldadura láser puede lograr una resistencia de unión de alta calidad y una relación de aspecto más grande, lo que resulta en una velocidad de soldadura más rápida.
2) Debido al hecho de que el cabezal de soldadura láser no requiere un entorno de vacío, se puede lograr control remoto y producción automática a través de lentes y fibras ópticas.
3) El cabezal de soldadura láser tiene alta densidad de potencia y buen rendimiento de soldadura para materiales difíciles de soldar como titanio y cuarzo, y puede soldar materiales con diferentes propiedades.
Con la popularización y aplicación de los cabezales de soldadura láser y la producción comercial de cabezales láser, el precio de los equipos de cabezales láser ha disminuido drásticamente. Sin embargo, el desarrollo de cabezales láser de alta potencia y el desarrollo y aplicación de nuevos métodos de soldadura de compuestos también han mejorado la baja eficiencia de conversión de la soldadura láser. Creo que en un futuro próximo, el cabezal de soldadura láser reemplazará gradualmente los procesos de soldadura tradicionales, como la soldadura por arco y la soldadura por resistencia, convirtiéndose en el principal método de soldadura industrial.