Hàn laser là một trong những ứng dụng sớm nhất trong chế biến vật liệu laser công nghiệp. Trong hầu hết các ứng dụng ban đầu, các mối hàn do laser tạo ra có chất lượng cao hơn, dẫn đến tăng năng suất. Với sự phát triển của các loại laser, các nguồn laser hiện có công suất cao hơn, bước sóng khác nhau và phạm vi khả năng xung rộng hơn. Ngoài ra, truyền chùm tia, phần cứng và phần mềm điều khiển máy, và cảm biến quy trình đều thúc đẩy sự phát triển mới tốt hơn của quá trình hàn laser.
Hàn laser có những ưu điểm độc đáo, bao gồm đầu vào nhiệt thấp, vùng nhiệt hạch hẹp và vùng bị ảnh hưởng nhiệt, cũng như các tính chất cơ học tuyệt vời của vật liệu trước đây khó sử dụng các quy trình tạo ra đầu vào nhiệt lớn cho các bộ phận. Những đặc tính này làm cho mối hàn được hình thành bởi hàn laser mạnh mẽ hơn và hấp dẫn hơn về ngoại hình. Ngoài ra, thời gian thiết lập cần thiết cho hàn laser ít hơn nhiều. Cùng với cảm biến theo dõi laser, tự động hóa có thể được thực hiện, do đó làm giảm chi phí sản phẩm. Tất cả các công nghệ mới này đã mở rộng hơn nữa phạm vi ứng dụng của hàn laser. Trong nhiều ngành công nghiệp, hàn laser sợi quang sử dụng các kim loại khác nhau, hình dạng thành phần, kích thước và khối lượng đã được áp dụng thành công.
Hàn pin
Việc sử dụng pin lithium ngày càng tăng trong xe điện và nhiều thiết bị điện tử có nghĩa là các kỹ sư sử dụng hàn laser sợi quang trong thiết kế sản phẩm. Các thành phần mang hiện tại được tạo ra bởi hợp kim đồng hoặc nhôm được kết nối với một loạt pin trong pin bằng cách hàn laser sợi quang. Hợp kim nhôm hàn laser (thường là 3000 Series) và đồng nguyên chất để tạo thành tiếp xúc điện với các điện cực dương và âm của pin. Tất cả các vật liệu và kết hợp vật liệu được sử dụng trong pin là vật liệu ứng cử viên cho quá trình hàn laser sợi quang mới. Các khớp hàn chồng chéo, mông và phi lê tạo ra các kết nối khác nhau bên trong pin. Hàn laser của vật liệu lug đến các thiết bị đầu cuối âm và dương sẽ tạo ra tiếp xúc điện đóng gói. Các bộ pin cuối cùng lắp ráp và bước hàn, đó là, niêm phong chung của lon nhôm, tạo ra một rào cản cho chất điện phân bên trong. Vì pin dự kiến sẽ hoạt động đáng tin cậy trong 10 năm trở lên, việc lựa chọn hàn laser luôn có thể có chất lượng cao. Sử dụng thiết bị và quy trình hàn laser sợi quang chính xác, hàn laser có thể liên tục tạo ra các mối hàn chất lượng cao của hợp kim nhôm 3000 series.
Gia công và hàn chính xác
Con dấu được sử dụng trong tàu, nhà máy lọc hóa chất và ngành công nghiệp dược phẩm ban đầu được hàn TIG. Bởi vì chúng được sử dụng trong môi trường nhạy cảm, các thành phần này được gia công chính xác và nghiền bằng vật liệu hợp kim cơ bản niken có khả năng chống lại nhiệt độ cao và ăn mòn hóa học. Kích thước lô thường nhỏ và số lượng cài đặt lớn. Được biết, hiện nay, việc lắp ráp các thành phần này đã được cải thiện bằng cách hàn laser sợi quang. Lý do sử dụng hàn laser sợi quang để thay thế quá trình hàn hồ quang robot sớm bao gồm: chất lượng hàn laser phù hợp; Thật dễ dàng để chuyển đổi từ cấu hình thành phần này sang cấu hình thành phần khác, giúp giảm thời gian cài đặt và cải thiện đầu ra; Chi phí có thể được giảm bằng cách lắp ráp cảm biến theo dõi laser để tự động hóa quá trình hàn laser.
Hàn chặt khí
Các thiết bị điện tử kín trong các thiết bị y tế như máy tạo nhịp tim và các thiết bị điện tử khác đã làm cho hàn laser sợi quang trở thành quy trình ưa thích cho các ứng dụng đòi hỏi độ tin cậy cao nhất. Sự phát triển mới nhất của quá trình hàn chặt khí đã giải quyết các vấn đề liên quan đến hàn laser và điểm cuối hàn, đó là vị trí quan trọng để hoàn thành niêm phong chặt chẽ khí. Công nghệ hàn laser trước đây sẽ tạo ra trầm cảm ở điểm cuối khi chùm tia laser bị tắt, ngay cả khi công suất laser bị giảm. Điều khiển chùm tia laser tiên tiến giúp loại bỏ trầm cảm trong các mối hàn mỏng và sâu. Kết quả là chất lượng mối hàn nhất quán, không có độ xốp ở điểm cuối, ngoại hình được cải thiện và niêm phong đáng tin cậy hơn.
Hàn hàng không vũ trụ
Hàn laser sợi quang của hợp kim hàng không dựa trên niken và titan đòi hỏi phải kiểm soát hình học mối hàn và cấu trúc vi mô hàn, bao gồm giảm thiểu độ xốp và kiểm soát kích thước hạt. Trong nhiều ứng dụng hàng không vũ trụ, hiệu suất mệt mỏi của mối hàn là tiêu chí thiết kế chính. Do đó, các kỹ sư thiết kế hầu như luôn chỉ định rằng bề mặt hàn bị lồi hoặc hơi lồi để tăng cường độ bền hàn. Với mục đích này, một dây chuyền điền có đường kính 1,2 mm được sử dụng cho quá trình tự động. Việc bổ sung dây phụ vào khớp mông sẽ dẫn đến vương miện nhất quán trên đỉnh và dưới. Bằng cách đảm bảo cấu trúc vi mô tốt của mối hàn, việc lựa chọn hợp kim dây hàn cũng góp phần vào các tính chất cơ học của mối hàn.
Hàn kim loại khác nhau
Khả năng sản xuất các sản phẩm sử dụng các kim loại và hợp kim khác nhau cải thiện đáng kể tính linh hoạt của thiết kế và sản xuất. Tối ưu hóa các tính chất của thành phẩm, chẳng hạn như ăn mòn, hao mòn và chịu nhiệt, trong khi kiểm soát chi phí, là một động lực phổ biến cho hàn kim loại khác nhau. Kết nối thép không gỉ và thép mạ kẽm là một ví dụ. Do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của chúng, thép không gỉ 304 và thép carbon mạ kẽm đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như thiết bị nhà bếp và các thành phần hàng không. Quá trình này đưa ra một số thách thức đặc biệt, đặc biệt là vì lớp phủ kẽm sẽ mang lại vấn đề độ xốp hàn nghiêm trọng. Trong quá trình hàn, năng lượng để làm tan chảy thép và thép không gỉ sẽ làm bay hơi kẽm ở khoảng 900 ° C, thấp hơn nhiều so với điểm nóng chảy của thép không gỉ. Điểm sôi thấp của kẽm dẫn đến sự hình thành hơi nước trong quá trình hàn lỗ khóa. Khi cố gắng thoát khỏi kim loại nóng chảy, hơi kẽm có thể vẫn còn trong mối hàn đông cứng, dẫn đến độ xốp quá mức của mối hàn. Trong một số trường hợp, hơi kẽm sẽ thoát ra với sự đông cứng của kim loại, tạo thành lỗ chân lông hoặc độ nhám trên bề mặt hàn. Hoàn thiện và hàn cơ học có thể dễ dàng được thực hiện thông qua thiết kế chung thích hợp và lựa chọn các thông số quá trình laser. Không có vết nứt hoặc lỗ chân lông trên bề mặt trên và dưới của các mối hàn đùi của thép không gỉ 304 với độ dày 0,6mm và thép mạ kẽm với độ dày 0,5mm.