Po prvé, čo je laser? Prvý laserový lúč na svete bol vyrobený v roku 1960 pomocou bleskovej žiarovky na excitáciu zŕn rubínových kryštálov. Kvôli obmedzeniu tepelnej kapacity kryštálu mohol produkovať len veľmi krátky pulzný lúč s veľmi nízkou frekvenciou. Hoci okamžitá špičková energia impulzu môže byť až 106 wattov, stále ide o nízky energetický výstup.
Laserová technológia využíva polarizátor na odraz lúča generovaného laserom tak, aby sa koncentroval v zaostrovacom zariadení, aby vytvoril lúč obrovskej energie. Ak je ohnisko blízko obrobku, obrobok sa roztopí a vyparí v priebehu niekoľkých milisekúnd. Tento efekt je možné využiť v procese zvárania. Vznik vysokovýkonného-CO2a vysokovýkonné{0}}lasery YAG otvorili novú oblasť laserového zvárania. Kľúčom k laserovému zváraciemu zariadeniu sú vysokovýkonné-lasery. Existujú dve hlavné kategórie. Jedným z nich je pevný laser, tiež známy ako Nd:YAG laser. Nd (neodym) je vzácny aristokratický prvok, YAG znamená ytriový hliníkový granát a jeho kryštálová štruktúra je podobná rubínu. Vlnová dĺžka Nd:YAG lasera je 1,06μm. Hlavnou výhodou je, že generovaný lúč môže byť prenášaný cez optické vlákno, takže je možné vynechať zložitý systém prenosu lúča. Je vhodný pre flexibilné výrobné systémy alebo vzdialené spracovanie a zvyčajne sa používa pre obrobky s vysokými požiadavkami na presnosť zvárania. Nd:YAG lasery s výstupným výkonom 3-4 kilowatty sa bežne používajú v automobilovom priemysle. Ďalším typom je plynový laser, tiež známy ako CO2laser. Molekulový plyn sa používa ako pracovné médium na výrobu infračerveného lasera s jednotnou veľkosťou 10,6 μm. Môže pracovať nepretržite a poskytovať veľmi vysoký výkon. Štandardný výkon lasera je medzi 2-5 kilowattmi.
V porovnaní s inými tradičnými technológiami zvárania sú hlavné výhody laserového zvárania:
1. Vysoká rýchlosť, veľká hĺbka a malá deformácia.
2. Zváranie sa môže vykonávať pri izbovej teplote alebo za špeciálnych podmienok a zváracie zariadenie je jednoduché. Napríklad laserový lúč sa nebude vychyľovať pri prechode cez elektromagnetické pole; lasery môžu vykonávať zváranie vo vákuu, vzduchu a určitých plynných prostrediach a môžu zvárať cez sklo alebo materiály priehľadné pre laserový lúč.
3. Môže zvárať žiaruvzdorné materiály, ako je titán, kremeň atď., A tiež môže zvárať heterogénne materiály s dobrými výsledkami.
4. Po zaostrení lasera je hustota výkonu vysoká. Pri zváraní- zariadení s vysokým výkonom môže pomer strán dosiahnuť 5:1 až 10:1.
5. Mikrozváranie je možné. Po zaostrení laserového lúča môže získať veľmi malý bod a môže byť presne umiestnený, takže ho možno aplikovať
Používa sa pri montáži a zváraní mikro a malých obrobkov v hromadnej automatizovanej výrobe.
6. Dokáže zvárať neprístupné diely a implementovať bez{1}}dotykové diaľkové zváranie, ktoré má veľkú flexibilitu. Najmä v posledných rokoch bola v technológii laserového spracovania YAG prijatá technológia prenosu optických vlákien, ktorá umožnila širšiu propagáciu a aplikáciu technológie laserového zvárania.
7. Laserový lúč možno ľahko rozdeliť v čase a priestore, čo umožňuje súčasné spracovanie viacerých lúčov a spracovanie viacerých- staníc, čo poskytuje podmienky pre presnejšie zváranie.
Laserové zváranie má však aj určité obmedzenia:
1. Vyžaduje si vysokú presnosť montáže obrobkov a to, že polohu laserového lúča na obrobku nemožno výrazne posunúť. Je to preto, že veľkosť laserového bodu je po zaostrení malá, zvarový šev je úzky a pridáva sa prídavný kovový materiál. Ak presnosť zostavy obrobku alebo presnosť polohovania lúča nespĺňajú požiadavky, ľahko sa môžu vyskytnúť chyby zvárania.
2. Náklady na lasery a súvisiace systémy sú relatívne vysoké, čo má za následok veľkú počiatočnú investíciu.
