In-depth understanding of laser welding: working principle and application

Compreensão profunda da soldagem a laser: princípio de funcionamento e aplicação. A soldagem a laser é um processo que usa um feixe de laser para unir metais ou termoplásticos para formar uma solda. Como uma fonte de calor concentrada, a soldagem a laser pode ser realizada em altas velocidades de soldagem em metros por minuto em materiais finos, enquanto em materiais mais espessos soldas estreitas e profundas podem ser produzidas entre peças com arestas quadradas.

laser welding working principle and application

2 modos de soldagem a laser

O princípio da soldagem a laser pode ser dividido em dois modos de operação fundamentalmente diferentes. Eles são soldagem por condução de calor e soldagem por penetração profunda a laser. O modo de interação do feixe de laser com o material que está soldando dependerá da densidade de potência com que o feixe atinge a peça. Quando a densidade de potência é inferior a 104-105 W/cm2, trata-se de soldagem por condução de calor. Neste momento, a profundidade de penetração é rasa e a velocidade de soldagem é lenta; proporção da tela.

Laser welding is usually done with a keyhole mechanism using higher power densities. When a laser beam is focused on a spot small enough, to produce a power density of typically >106-107 W/cm2, the material in the beam path not only melts but evaporates.A large amount of heat is then carried away by conduction. Focused laser beam It then penetrates the workpiece, creating a cavity known as the “keyhole”.It is filled with metal vapor. (which in some cases can even be ionized, forming a plasma).

O laser de densidade de alta potência é focado na superfície da peça de trabalho e evaporado para formar um pequeno orifício. Este orifício absorve toda a energia da luz incidente. O calor é transferido da parede externa da cavidade de alta temperatura para derreter o metal ao redor da cavidade. A evaporação contínua do material sob a irradiação do feixe de laser produz vapor de alta temperatura. equilíbrio.

O feixe entra continuamente no pequeno orifício e o metal fundido ao redor da parede do orifício avança com o feixe principal. O metal fundido preenche a lacuna deixada pelo pequeno orifício e se condensa, formando assim uma solda.

Aplicações da soldagem a laser

A soldagem a laser é usada principalmente na construção naval, automobilística, aeroespacial, fabricação de máquinas e muitos outros campos. Por exemplo, na indústria automobilística, a soldagem de placas sob medida pode conectar placas de aço de diferentes materiais e espessuras. Essa forma pode reduzir o peso da carroceria do carro e reduzir o desperdício de material. Na indústria de fabricação de aviação, a fuselagem da aeronave é composta de muitas partes. A soldagem a laser substitui a tradicional tecnologia de conexão por rebite, o que reduz o peso da fuselagem em 15%. Na indústria de construção naval, a tecnologia de soldagem a laser tem as características de alta eficiência e grande profundidade de penetração. Essa forma pode reduzir a carga de trabalho da soldagem de docas e melhorar a precisão da fabricação.