Laserové zváranie bolo jednou z prvých aplikácií priemyselného laserového spracovania materiálov. Vo väčšine skorých aplikácií lasery produkovali kvalitnejšie zvary, čo viedlo k zvýšeniu produktivity. Ako sa trieda laserov vyvíjala, laserové zdroje sú teraz dostupné s vyšším výkonom, rôznymi vlnovými dĺžkami a širším rozsahom pulzných schopností. Okrem toho dodávka lúča, hardvér a softvér na riadenie stroja a procesné senzory prispeli k novému a lepšiemu vývoju v procese laserového zvárania.
Laserové zváranie ponúka jedinečné výhody, vrátane nízkeho tepelného príkonu, úzkych tavných a tepelne ovplyvnených zón a vynikajúcich mechanických vlastností materiálov, ktoré sa predtým ťažko zvárali pomocou procesov, ktoré by generovali veľký tepelný príkon do dielu. Výsledkom týchto vlastností sú pevnejšie a kozmeticky atraktívnejšie zvary vytvorené laserovým zváraním. Okrem toho laserové zváranie vyžaduje oveľa kratší čas nastavenia a s pridaním laserových sledovacích senzorov môže byť automatizované, čo vedie k nižším nákladom na produkt. Všetky tieto nové technológie ďalej rozširujú rozsah aplikácií laserového zvárania. Vláknové laserové zváranie s použitím rôznych kovov, tvarov dielov, veľkostí a objemov sa úspešne používa v mnohých priemyselných odvetviach.
Batériové zváranie
Laserové zváranie hliníkových zliatin (zvyčajne série 3000) a čistej medi na vytvorenie elektrických kontaktov s kladnými a zápornými pólmi batérie. Všetky materiály a kombinácie materiálov používané v batériách sú kandidátmi na nový proces zvárania vláknovým laserom. Prekrývajúce sa, tupé a kútové zvárané spoje umožňujú rôzne spojenia v rámci batérie. Laserové zváranie materiálu očka k zápornej a kladnej elektróde vytvára elektrický kontakt v balení. Posledný krok zvárania zostavy batérie, utesnenie švov hliníkových plechoviek, vytvára bariéru pre vnútorný elektrolyt.
Keďže sa očakáva, že batérie budú spoľahlivo fungovať 10 a viac rokov, laserové zváranie je zvolené pre jeho trvalo vysokú kvalitu. Použitím správneho zariadenia a procesu na zváranie vláknovým laserom laserové zváranie neustále vytvára vysokokvalitné zvary na hliníkových zliatinách série 3000.
Presné procesné zváranie
Tesnenia používané v lodiach a chemických rafinériách, ako aj vo farmaceutickom priemysle boli pôvodne zvárané metódou TIG. Pretože sa používajú v citlivých prostrediach, sú tieto komponenty precízne opracované a brúsené z vysokoteplotných a chemicky odolných zliatinových materiálov na báze niklu. Veľkosti šarží sú zvyčajne malé a zriaďovacie množstvá sú veľké. Rozumie sa, že zostava týchto komponentov sa teraz zlepšila pomocou zvárania vláknovým laserom.
Dôvody nahradenia predchádzajúceho procesu robotického oblúkového zvárania zváraním vláknovým laserom zahŕňajú: konzistentnú kvalitu laserového zvaru; jednoduchosť prechodu z jednej konfigurácie komponentov na druhú, čo skracuje čas nastavenia a zlepšuje priepustnosť; a zníženie nákladov automatizáciou procesu laserového zvárania pomocou montáže laserových sledovacích senzorov.
Plynotesné zváranie
Vďaka hermeticky uzavretej elektronike v lekárskych zariadeniach, ako sú kardiostimulátory a iná elektronika, je zváranie vláknovým laserom proces voľby pre aplikácie vyžadujúce najvyššiu úroveň spoľahlivosti. Nedávne pokroky v procesoch hermetického zvárania riešili problémy súvisiace s laserovým zváraním a koncovým bodom zvaru, ktorý je kritickým miestom na dosiahnutie hermetických utesnení.
Predchádzajúce techniky laserového zvárania vytvárali priehlbiny v koncovom bode, keď bol laserový lúč vypnutý, dokonca aj pri zníženom výkone lasera. Pokročilé ovládanie laserového lúča eliminuje jamky v tenkých aj hlbokých zvaroch. Výsledkom je konzistentná kvalita zvaru bez pórovitosti na konci a vylepšený vzhľad a spoľahlivejšie tesnenie.
Nepodobné zváranie kovov
Schopnosť vyrábať produkty s použitím odlišných kovov a zliatin výrazne zvyšuje flexibilitu dizajnu a výroby. Optimalizácia vlastností hotového výrobku, ako je korózia, opotrebenie a tepelná odolnosť, pri súčasnom riadení nákladov, je bežnou motiváciou pre vykonávanie rozdielneho zvárania kovov. Príkladom je spojenie nehrdzavejúcej ocele a pozinkovanej ocele. Vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti korózii sa nehrdzavejúca oceľ 304 a galvanizovaná uhlíková oceľ používajú v širokej škále aplikácií, ako sú kuchynské náčinie a letecké komponenty. Proces predstavuje niektoré špeciálne výzvy, v neposlednom rade preto, že zinkový povlak môže predstavovať vážne problémy s pórovitosťou zvaru.
Energia použitá na roztavenie ocele a nehrdzavejúcej ocele počas procesu zvárania odparuje zinok pri približne 900 stupňoch Celzia, čo je výrazne pod bodom topenia nehrdzavejúcej ocele. Nízky bod varu zinku má za následok tvorbu pár počas zvárania s uzavretými dierami. Pri pokuse o únik z roztaveného kovu môžu byť zinkové pary zachytené v stuhnutom zvare, čo má za následok nadmernú pórovitosť zvaru. V niektorých prípadoch môžu výpary zinku pri tuhnutí kovu unikať, čím sa na povrchu zvaru vytvorí pórovitosť alebo drsnosť.
So správnym návrhom spoja a výberom parametrov laserového procesu je možné jednoducho vykonať konečnú úpravu a mechanické zváranie. Preplátované zvary nehrdzavejúcej ocele 304 s hrúbkou 0,6 mm a pozinkovanej ocele s hrúbkou 0,5 mm boli bez trhlín alebo pórovitosti na hornom aj spodnom povrchu.
