Лазерното заваряване е едно от най-ранните приложения на индустриалната лазерна обработка на материали. В повечето ранни приложения лазерите произвеждат по-висококачествени заварки, което води до повишена производителност. С развитието на класа лазери сега се предлагат лазерни източници с по-висока мощност, различни дължини на вълните и по-широк диапазон от импулсни възможности. В допълнение към това, доставянето на лъч, хардуерът и софтуерът за управление на машината и сензорите за процеса допринесоха за нови и по-добри разработки в процеса на лазерно заваряване.
Лазерното заваряване предлага уникални предимства, включително ниска входяща топлина, тесни зони на топене и засегнати от топлината и отлични механични свойства на материали, които преди са били трудни за заваряване, като се използват процеси, които биха генерирали голямо входяща топлина в детайла. Тези свойства водят до по-здрави и по-привлекателни от козметична гледна точка заварки, образувани чрез лазерно заваряване. В допълнение, лазерното заваряване изисква много по-малко време за настройка и, с добавянето на сензори за лазерно проследяване, може да бъде автоматизирано, което води до по-ниски разходи за продукта. Всички тези нови технологии допълнително разширяват обхвата на приложения за лазерно заваряване. Лазерното заваряване на влакна с различни метали, форми, размери и обеми се прилага успешно в много индустрии.
Заваряване на батерии
Лазерно заваряване на алуминиеви сплави (обикновено серия 3000) и чиста мед за образуване на електрически контакти с положителните и отрицателните клеми на батерията. Всички материали и комбинации от материали, използвани в батериите, са кандидати за новия процес на лазерно заваряване на влакна. Припокриващи се, челни и ъглови заварени съединения позволяват различни връзки в батерията. Лазерното заваряване на материала на ушите към отрицателните и положителните електроди създава електрически контакт в пакета. Последният етап на заваряване на комплекта батерии, запечатвайки шевовете на алуминиевите кутии, създава бариера за вътрешния електролит.
Тъй като се очаква батериите да работят надеждно 10 или повече години, лазерното заваряване е избрано заради неговото постоянно високо качество. Използвайки правилното оборудване и процес за лазерно заваряване на влакна, лазерното заваряване постоянно произвежда висококачествени заварки на алуминиеви сплави от серия 3000.
Прецизно процесно заваряване
Уплътненията, използвани в кораби и химически рафинерии, както и във фармацевтичната индустрия, първоначално са били заварени с TIG. Тъй като се използват в чувствителни среди, тези компоненти са прецизно обработени и шлифовани от устойчиви на висока температура и химически устойчиви сплави на основата на никел. Размерите на партидите обикновено са малки, а количествата за настройка са големи. Разбираемо е, че сглобяването на тези компоненти сега е подобрено чрез лазерно заваряване на влакна.
Причините за замяната на по-ранния процес на роботизирано дъгово заваряване с лазерно заваряване с влакна включват: постоянно качество на лазерното заваряване; лесно преминаване от една конфигурация на компонент към друга, което намалява времето за настройка и подобрява пропускателната способност; и намаляване на разходите чрез автоматизиране на процеса на лазерно заваряване чрез сглобяване на сензори за лазерно проследяване.
Газоплътно заваряване
Херметично затворената електроника в медицинските устройства като пейсмейкъри и друга електроника превърнаха лазерното заваряване на влакна в процес на избор за приложения, изискващи най-високо ниво на надеждност. Последните постижения в процесите на херметично заваряване се занимават с проблеми, свързани с лазерното заваряване и крайната точка на заваръчния шев, което е критично място за постигане на херметични запечатвания.
Предишните техники за лазерно заваряване създаваха вдлъбнатини в крайната точка, когато лазерният лъч беше изключен, дори при намалена лазерна мощност. Усъвършенстваният контрол на лазерния лъч елиминира вдлъбнатините както в тънки, така и в дълбоки заварки. Резултатът е постоянно качество на заваръчния шев без порьозност в крайната точка и подобрен външен вид и по-надеждно уплътнение.
Заваряване на различни метали
Способността да се произвеждат продукти с помощта на различни метали и сплави значително увеличава гъвкавостта на дизайна и производството. Оптимизирането на свойствата на крайния продукт, като устойчивост на корозия, износване и топлина, при контролиране на разходите, е често срещана мотивация за извършване на заваряване на различни метали. Пример за това е свързването на неръждаема стомана и поцинкована стомана. Благодарение на тяхната отлична устойчивост на корозия, неръждаемата стомана 304 и галванизираната въглеродна стомана са били използвани в голямо разнообразие от приложения, като кухненски прибори и авиационни компоненти. Процесът представлява някои специални предизвикателства, не на последно място защото цинковото покритие може да създаде сериозни проблеми с порьозността на заваръчния шев.
Енергията, използвана за топене на стоманата и неръждаемата стомана по време на процеса на заваряване, изпарява цинка при приблизително 900 градуса по Целзий, което е значително под точката на топене на неръждаемата стомана. Ниската точка на кипене на цинка води до образуването на изпарения по време на заваряване на ключалката. При опит да избягат от разтопения метал, цинковите пари могат да бъдат уловени в втвърдения заваръчен шев, което води до прекомерна порьозност на заваръчния шев. В някои случаи цинковите пари могат да излязат, докато металът се втвърдява, създавайки порьозност или грапавост на заваръчната повърхност.
С подходящ дизайн на съединението и избор на параметри на лазерния процес, довършителните работи и механичното заваряване могат лесно да бъдат извършени. Заваръчните шевове на 304 неръждаема стомана с дебелина 0.6 mm и поцинкована стомана с дебелина 0,5 mm бяха без пукнатини или порьозност както на горната, така и на долната повърхност.
