A lézeres mélypenetrációs hegesztési technológia alapelvei
A lézeres mély behatolású hegesztés során folytonos lézersugarat használnak az anyagok összekapcsolására, és fémsugaras hegesztési folyamatai hasonlóságokat mutatnak az elektronsugaras hegesztéssel. Az energiaátalakítás egy "kis lyuk" szerkezeten keresztül valósul meg, és nagy teljesítménysűrűségű lézerbesugárzással érhető el, aminek következtében az anyag elpárolog, és kis pórusokat képez.
Ez a gőzzel teli kis lyuk fekete testként működik, és elnyeli a beeső sugár szinte minden energiáját. Ennek eredményeként az üreg belsejében a hőmérséklet eléri a 2500 fokot, ami az üreget körülvevő fém megolvadását okozza a magas hőmérsékletű üreg külső faláról történő hőátadás miatt. A kis lyukat a fal anyagának folyamatos párolgása során keletkező magas hőmérsékletű gőz tölti meg fénysugár besugárzása mellett. A falakat fémolvadék veszi körül, amelyet ezután szilárd anyag vesz körül. Ez a folyamat eltér a hagyományos hegesztési eljárástól, mivel az energia először a felületen rakódik le, majd befelé halad át.
A falréteg folyadékáramlása és felületi feszültsége dinamikus egyensúlyban van a lyuküregben folyamatosan keletkező gőznyomással. A gerenda folyamatos belépése a kis lyukba stabilan tartja az anyag áramlási állapotát a furaton kívül.
Vagyis a kis lyuk és a furatfalat körülvevő fémolvadék a vezető gerenda előrehaladási sebességével halad előre, és az olvadt fém kitölti a kis lyuk eltávolítása után megmaradt hézagokat, és ennek megfelelően kondenzálódik, kialakítva a hegesztési varrat. A fenti folyamatok mindegyike olyan gyorsan megy végbe, hogy a hegesztési sebesség könnyen elérheti a percenkénti több métert is.
A kis lyuk és a környező olvadt fém előrehalad a vezető gerendával, lehetővé téve, hogy az olvadt fém kitöltse a rést, és kialakítsa a hegesztési varratot. Ezzel a nagy sebességű eljárással percenként több méteres hegesztési sebesség érhető el.
A lézeres mélypenetrációs hegesztés előnyei
A lézeres mélybehatolásos hegesztés egyik legfontosabb előnye, hogy képes mélyen behatolni a hegesztendő fémbe. Ez lehetővé teszi, hogy a lézer erős és tartós kötést hozzon létre a fémdarabok között, ami rendkívül biztonságos és hosszú élettartamú hegesztést eredményez.
Ennek a technikának egy másik előnye, hogy képes sokféle anyag, köztük acél, alumínium és titán hegesztésére. Ezenkívül a lézeres mélybehatolásos hegesztés rendkívül sokoldalú, és bonyolult formák könnyű összekapcsolására használható.