Với sự phát triển của sản xuất công nghiệp, các công nghệ xử lý hiệu quả, linh hoạt và thân thiện với môi trường sẽ được ưa chuộng. Đầu hàn laser áp dụng chế độ lấy nét chùm tia năng lượng cao, có thể đạt được các dạng khó đạt được trong quá trình hàn như hàn xuyên sâu và hàn đầu nhanh. Đặc biệt với sự kết hợp linh hoạt của thiết bị đầu hàn laser và công nghệ phát hiện trực tuyến thời gian thực hoàn thiện, nó có thể đạt được mức độ tự động hóa cao trong sản xuất hàng loạt. Hiện nay, một số lượng lớn dây chuyền sản xuất đầu hàn laser đã được đưa vào sản xuất công nghiệp.
Đầu hàn laser là quá trình sử dụng năng lượng bức xạ của đầu laser để đạt được hiệu quả hàn. Nguyên lý hoạt động của nó là kích thích môi trường hoạt động của đầu laser theo một cách cụ thể (chẳng hạn như hỗn hợp CO2 và các loại khí khác, tinh thể garnet nhôm YAG yttrium, v.v.), khiến nó dao động qua lại trong khoang cộng hưởng, từ đó hình thành chùm bức xạ kích thích. Khi chùm tia tiếp xúc với phôi, năng lượng của nó sẽ được phôi hấp thụ và quá trình hàn có thể được thực hiện khi nhiệt độ đạt đến điểm nóng chảy của vật liệu.
1.Chế độ hàn đầu hàn Laser
Đầu hàn laser có thể được chia thành các mối hàn dẫn nhiệt và các mối hàn xuyên sâu. Nhiệt trước đây khuếch tán vào bên trong phôi thông qua truyền nhiệt và chỉ tạo ra hiện tượng nóng chảy trên bề mặt hàn. Phần bên trong phôi không được xuyên thấu hoàn toàn và về cơ bản không có hiện tượng bay hơi. Chủ yếu được sử dụng để hàn các vật liệu có thành mỏng tốc độ thấp. Loại thứ hai không chỉ làm tan chảy hoàn toàn vật liệu mà còn làm bay hơi vật liệu để tạo thành một lượng lớn plasma. Do lượng nhiệt lớn, các lỗ khóa sẽ xuất hiện ở phía trước bể nóng chảy.
2. Hình dạng, cấu trúc và hiệu suất của đầu hàn Laser
Do diện tích điểm tập trung nhỏ do đầu hàn laser tạo ra nên vùng ảnh hưởng nhiệt xung quanh đường hàn nhỏ hơn nhiều so với công nghệ đầu hàn thông thường. Thông thường, các mối hàn bằng laser không cần phải trám kim loại. Bề mặt của đường hàn liên tục và đồng đều, có hình thức đẹp và không có khuyết tật bề mặt như lỗ chân lông và vết nứt. Rất thích hợp cho những dịp có yêu cầu nghiêm ngặt về hình thức mối hàn. Mặc dù vùng lấy nét tương đối nhỏ nhưng mật độ năng lượng của chùm tia laze rất cao (thường cao tới 103-108W/cm2).
3. Tính năng đầu hàn Laser
1) Đầu hàn laser có thể đạt được độ bền mối nối chất lượng cao và tỷ lệ khung hình lớn hơn, dẫn đến tốc độ hàn nhanh hơn.
2) Do đầu hàn laser không yêu cầu môi trường chân không nên có thể điều khiển từ xa và sản xuất tự động thông qua thấu kính và sợi quang.
3) Đầu hàn laser có mật độ năng lượng cao và hiệu suất hàn tốt đối với các vật liệu khó hàn như titan và thạch anh, đồng thời có thể hàn các vật liệu có tính chất khác nhau.
Với việc phổ biến và ứng dụng đầu hàn laser cũng như sản xuất thương mại đầu laser, giá thiết bị đầu laser đã giảm mạnh. Tuy nhiên, sự phát triển của đầu laser công suất cao cũng như sự phát triển và ứng dụng các phương pháp hàn composite mới cũng đã cải thiện hiệu suất chuyển đổi thấp của hàn laser. Tôi tin rằng trong thời gian tới đầu hàn laser sẽ dần thay thế các phương pháp hàn truyền thống như hàn hồ quang, hàn điện trở, trở thành phương pháp hàn công nghiệp chủ đạo.