Принципи на лазерната технология за заваряване с дълбоко проникване
Лазерното заваряване с дълбоко проникване включва използване на непрекъснат лазерен лъч за свързване на материали и споделя прилики в металургичния процес със заваряването с електронен лъч. Преобразуването на енергия се постига чрез структура с "малки дупки" и се постига чрез лазерно облъчване с висока плътност на мощността, което кара материала да се изпари и да образува малки пори.
Тази малка дупка, пълна с пара, действа като черно тяло, поглъщайки почти цялата енергия на падащия лъч. В резултат на това температурата вътре в кухината достига около 2500 градуса, което води до стопяване на метала около кухината поради преноса на топлина от външната стена на високотемпературната кухина. Малкият отвор се запълва с пара с висока температура, генерирана от непрекъснатото изпарение на материала на стената под облъчването на лъч светлина. Стените са заобиколени от разтопен метал, който след това е заобиколен от твърд материал. Този процес е различен от конвенционалното заваряване, тъй като енергията първо се отлага върху повърхността и след това се предава навътре.
Течният поток и повърхностното напрежение на стенния слой са в динамично равновесие с налягането на парата, непрекъснато генерирано в кухината на отвора. Непрекъснатото навлизане на лъча в малкия отвор поддържа стабилно състояние на потока на материала извън отвора.
Тоест малкият отвор и разтопеният метал, заобикалящ стената на отвора, се движат напред с предната скорост на водещия лъч и разтопеният метал запълва празнините, останали след отстраняването на малкия отвор, и съответно кондензира, образувайки заваръчния шев. Всички горепосочени процеси протичат толкова бързо, че скоростта на заваряване лесно може да достигне няколко метра в минута.
Малкият отвор и заобикалящият го разтопен метал се движат напред с водещия лъч, позволявайки на разтопения метал да запълни празнината и да образува заваръчния шев. Този високоскоростен процес може да постигне скорости на заваряване от няколко метра в минута.
Предимства на лазерното заваряване с дълбоко проникване
Едно от основните предимства на лазерното заваряване с дълбоко проникване е способността му да прониква дълбоко в метала, който се заварява. Това позволява на лазера да създаде здрава и издръжлива връзка между металните парчета, което води до заварка, която е много сигурна и дълготрайна.
Друго предимство на тази техника е способността й да заварява широка гама от материали, включително стомана, алуминий и титан. В допълнение, лазерното заваряване с дълбоко проникване е много гъвкаво и може да се използва за съединяване на сложни форми с лекота.