С развитието на промишленото производство ще се предпочитат ефективни, гъвкави и екологични технологии за обработка. Лазерната заваръчна глава приема режим на фокусиране на високоенергиен лъч, който може да постигне форми, които са трудни за постигане в процеса на заваряване, като заваряване с дълбоко проникване и бързо заваряване на главата. Особено с гъвкавото съвпадение на оборудването за глава за лазерно заваряване и зряла технология за онлайн откриване в реално време, той може да постигне висока степен на автоматизация в серийното производство. В момента голям брой производствени линии за лазерни заваръчни глави са пуснати в промишлено производство.
Лазерната заваръчна глава е процес на използване на радиационната енергия на лазерната глава за постигане на ефективно заваряване. Неговият принцип на работа е да възбужда активната среда на лазерната глава по специфичен начин (като смес от CO2 и други газове, кристали YAG итрий-алуминий-гранат и т.н.), което я кара да осцилира напред-назад в резонансната кухина, като по този начин се образува възбуден радиационен лъч. Когато лъчът контактува с детайла, неговата енергия се абсорбира от детайла и заваряването може да се извърши, когато температурата достигне точката на топене на материала.
1. Режим на заваряване на лазерна заваръчна глава
Лазерната заваръчна глава може да бъде разделена на заваръчни фуги с топлопроводимост и заваръчни фуги с дълбоко проникване. Топлината на първия дифундира във вътрешността на детайла чрез пренос на топлина и предизвиква само явление на топене върху заваръчната повърхност. Вътрешността на детайла не е проникната напълно и по същество няма феномен на изпаряване. Използва се главно за заваряване на нискоскоростни тънкостенни материали. Последният не само напълно разтопява материала, но също така го изпарява, за да образува голямо количество плазма. Поради голямото количество топлина ще се появят дупки в предната част на разтопения басейн.
2. Форма, структура и производителност на главата за лазерно заваряване
Поради малката зона на фокусирано петно, генерирано от лазерната заваръчна глава, засегнатата от топлина зона около заваръчния шев е много по-малка от тази при обикновената технология на заваръчната глава. Обикновено лазерно заварените съединения не изискват метален пълнеж. Повърхността на заваръчния шев е непрекъсната и равномерна, с красив външен вид и без повърхностни дефекти като пори и пукнатини. Много подходящ за поводи със строги изисквания за външен вид на заваръчния шев. Въпреки че областта на фокусиране е сравнително малка, енергийната плътност на лазерния лъч е много висока (обикновено висока до 103-108W/cm2).
3. Характеристики на главата за лазерно заваряване
1) Лазерната заваръчна глава може да постигне висококачествена якост на съединението и по-голямо съотношение на страните, което води до по-бърза скорост на заваряване.
2) Поради факта, че лазерната заваръчна глава не изисква вакуумна среда, дистанционно управление и автоматично производство могат да бъдат постигнати чрез лещи и оптични влакна.
3) Лазерната заваръчна глава има висока плътност на мощността и добра заваръчна производителност за трудни за заваряване материали като титан и кварц и може да заварява материали с различни свойства.
С популяризирането и прилагането на лазерна заваръчна глава и търговското производство на лазерни глави, цената на оборудването за лазерна глава рязко намаля. Въпреки това, разработването на високомощни лазерни глави и разработването и прилагането на нови композитни методи за заваряване също подобри ниската ефективност на преобразуване на лазерното заваряване. Вярвам, че в близко бъдеще лазерната заваръчна глава постепенно ще замени традиционните процеси на заваряване като електродъгово заваряване и съпротивително заваряване, превръщайки се в основен метод на промишлено заваряване.