การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นหนึ่งในการใช้งานที่เก่าแก่ที่สุดในการประมวลผลวัสดุเลเซอร์อุตสาหกรรม ในการใช้งานในช่วงแรก ๆ ส่วนใหญ่รอยเชื่อมที่สร้างขึ้นด้วยเลเซอร์มีคุณภาพสูงขึ้นส่งผลให้ผลผลิตเพิ่มขึ้น ด้วยการพัฒนาประเภทเลเซอร์แหล่งเลเซอร์ตอนนี้มีพลังงานที่สูงขึ้นความยาวคลื่นที่แตกต่างกันและช่วงความสามารถในการเต้นของชีพจรที่กว้างขึ้น นอกจากนี้การแพร่กระจายของลําแสงฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ควบคุมเครื่องจักรและเซ็นเซอร์กระบวนการทั้งหมดส่งเสริมการพัฒนาใหม่ที่ดีขึ้นของกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อดีที่ไม่เหมือนใครรวมถึงอินพุตความร้อนต่ําโซนฟิวชั่นแคบและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนรวมถึงคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมของวัสดุก่อนหน้านี้ยากที่จะใช้กระบวนการที่ผลิตความร้อนขนาดใหญ่ไปยังชิ้นส่วน คุณสมบัติเหล่านี้ทําให้การเชื่อมที่เกิดจากการเชื่อมด้วยเลเซอร์แข็งแรงขึ้นและน่าสนใจยิ่งขึ้นในลักษณะที่ปรากฏ นอกจากนี้เวลาการตั้งค่าที่จําเป็นสําหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์จะน้อยกว่ามาก ควบคู่ไปกับเซ็นเซอร์ติดตามเลเซอร์ระบบอัตโนมัติสามารถรับรู้ได้ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีใหม่ทั้งหมดเหล่านี้ได้ขยายขอบเขตการใช้งานของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ในหลายอุตสาหกรรมการเชื่อมด้วยไฟเบอร์เลเซอร์โดยใช้โลหะรูปร่างส่วนประกอบขนาดและปริมาตรที่แตกต่างกันถูกนํามาใช้เรียบร้อยแล้ว
การเชื่อมแบตเตอรี่
การใช้แบตเตอรี่ลิเธียมที่เพิ่มขึ้นในรถยนต์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จํานวนมากหมายความว่าวิศวกรใช้การเชื่อมไฟเบอร์เลเซอร์ในการออกแบบผลิตภัณฑ์ ส่วนประกอบที่ถือครองในปัจจุบันที่เกิดจากทองแดงหรือโลหะผสมอลูมิเนียมเชื่อมต่อกับชุดของแบตเตอรี่ในแบตเตอรี่โดยการเชื่อมด้วยเลเซอร์ใยแก้วนําแสง การเชื่อมด้วยเลเซอร์อลูมิเนียมอัลลอยด์ (โดยปกติคือ 3000 Series) และทองแดงบริสุทธิ์เพื่อสร้างการสัมผัสทางไฟฟ้ากับขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ วัสดุและวัสดุทั้งหมดที่ใช้ในแบตเตอรี่เป็นวัสดุผู้สมัครสําหรับกระบวนการเชื่อมไฟเบอร์เลเซอร์ใหม่ ข้อต่อที่ทับซ้อนกันก้นและเนื้อเชื่อมทําให้การเชื่อมต่อต่างๆภายในแบตเตอรี่ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของวัสดุสลักเกลียวเข้ากับขั้วลบและขั้วบวกจะผลิตหน้าสัมผัสไฟฟ้าที่บรรจุ การประกอบชุดแบตเตอรี่ขั้นสุดท้ายและขั้นตอนการเชื่อมนั่นคือการปิดผนึกร่วมกันของกระป๋องอลูมิเนียมสร้างสิ่งกีดขวางสําหรับอิเล็กโทรไลต์ภายใน เนื่องจากแบตเตอรี่คาดว่าจะทํางานได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลา 10 ปีขึ้นไปการเลือกการเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงมีคุณภาพสูงเสมอ การใช้อุปกรณ์และกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ใยแก้วนําแสงที่ถูกต้องการเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถผลิตรอยเชื่อมคุณภาพสูงของอลูมิเนียมอัลลอยด์ซีรีส์ 3000 ได้อย่างต่อเนื่อง
การตัดเฉือนและการเชื่อมที่แม่นยํา
ซีลที่ใช้ในเรือโรงกลั่นเคมีและอุตสาหกรรมยาเริ่มแรก TIG รอย เนื่องจากใช้ในสภาพแวดล้อมที่ละเอียดอ่อนส่วนประกอบเหล่านี้จึงมีความแม่นยําในการกลึงและพื้นดินโดยวัสดุโลหะผสมฐานนิกเกิลที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและการกัดกร่อนของสารเคมี ขนาดแบทช์มักจะมีขนาดเล็กและจํานวนการตั้งค่ามีขนาดใหญ่ เป็นที่เข้าใจกันว่าในปัจจุบันการประกอบส่วนประกอบเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงโดยการเชื่อมด้วยเลเซอร์ใยแก้วนําแสง เหตุผลในการใช้การเชื่อมไฟเบอร์เลเซอร์เพื่อแทนที่กระบวนการเชื่อมอาร์คหุ่นยนต์ในช่วงต้นได้แก่: คุณภาพของการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีความสอดคล้องกัน มันง่ายที่จะแปลงจากการกําหนดค่าส่วนประกอบหนึ่งไปเป็นอีกองค์ประกอบหนึ่งซึ่งจะช่วยลดเวลาในการตั้งค่าและปรับปรุงเอาต์พุต ค่าใช้จ่ายสามารถลดลงได้โดยการประกอบเซ็นเซอร์ติดตามเลเซอร์เพื่อทําให้กระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นไปโดยอัตโนมัติ
เชื่อมแก๊สแน่น
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนาในอุปกรณ์ทางการแพทย์เช่นเครื่องกระตุ้นหัวใจและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ทําให้การเชื่อมไฟเบอร์เลเซอร์เป็นกระบวนการที่ต้องการสําหรับการใช้งานที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูงสุด การพัฒนาล่าสุดของกระบวนการเชื่อมแน่นก๊าซได้แก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์และจุดสิ้นสุดเชื่อมซึ่งเป็นตําแหน่งสําคัญในการปิดผนึกก๊าซให้แน่น เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ก่อนหน้านี้จะสร้างภาวะซึมเศร้าที่จุดสิ้นสุดเมื่อปิดลําแสงเลเซอร์แม้ว่าพลังงานเลเซอร์จะลดลง การควบคุมลําแสงเลเซอร์ขั้นสูงช่วยขจัดภาวะซึมเศร้าในการเชื่อมที่บางและลึก ผลที่ได้คือคุณภาพการเชื่อมที่สอดคล้องกันไม่มีความพรุนที่จุดสิ้นสุดรูปลักษณ์ที่ดีขึ้นและการปิดผนึกที่เชื่อถือได้มากขึ้น
การเชื่อมการบินและอวกาศ
การเชื่อมไฟเบอร์เลเซอร์ของโลหะผสมการบินนิกเกิลและไทเทเนียมต้องควบคุมรูปทรงการเชื่อมและโครงสร้างจุลภาคเชื่อมรวมถึงการลดความพรุนและควบคุมขนาดเมล็ดข้าว ในการใช้งานการบินและอวกาศจํานวนมากประสิทธิภาพความเมื่อยล้าของรอยเชื่อมเป็นเกณฑ์การออกแบบที่สําคัญ ดังนั้นวิศวกรออกแบบมักจะระบุว่าพื้นผิวการเชื่อมนูนหรือนูนเล็กน้อยเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการเชื่อม เพื่อจุดประสงค์นี้เส้นเติมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 มม. ใช้สําหรับกระบวนการอัตโนมัติ การเพิ่มลวดฟิลเลอร์เข้ากับข้อต่อก้นจะส่งผลให้ครอบฟันที่สอดคล้องกันที่ด้านบนและด้านล่างผ่าน โดยการสร้างความมั่นใจในโครงสร้างจุลภาคที่ดีของการเชื่อมการเลือกโลหะผสมลวดเชื่อมยังก่อให้เกิดคุณสมบัติเชิงกลของการเชื่อม
การเชื่อมโลหะที่แตกต่างกัน
ความสามารถในการผลิตผลิตภัณฑ์โดยใช้โลหะและโลหะผสมที่แตกต่างกันช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการออกแบบและการผลิตอย่างมาก การเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์สําเร็จรูปเช่นการกัดกร่อนการสึกหรอและความต้านทานความร้อนในขณะที่ควบคุมต้นทุนเป็นแรงจูงใจทั่วไปสําหรับการเชื่อมโลหะที่แตกต่างกัน การเชื่อมต่อสแตนเลสและเหล็กชุบสังกะสีเป็นตัวอย่าง เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมสแตนเลส 304 และเหล็กกล้าคาร์บอนชุบสังกะสีจึงถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานต่าง ๆ เช่นเครื่องใช้ในครัวและส่วนประกอบการบิน กระบวนการนี้นําเสนอความท้าทายพิเศษบางอย่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการเคลือบสังกะสีจะนํามาซึ่งปัญหาความพรุนของการเชื่อมที่ร้ายแรง ในระหว่างการเชื่อมพลังงานในการละลายเหล็กและสแตนเลสจะระเหยสังกะสีที่ประมาณ 900 °Cซึ่งต่ํากว่าจุดหลอมเหลวของสแตนเลสมาก จุดเดือดต่ําของสังกะสีนําไปสู่การก่อตัวของไอน้ําในระหว่างการเชื่อมรูกุญแจ เมื่อพยายามหลบหนีโลหะหลอมเหลวไอสังกะสีอาจยังคงอยู่ในรอยเชื่อมแข็งตัวส่งผลให้เกิดความพรุนมากเกินไปของการเชื่อม ในบางกรณีไอสังกะสีจะหลบหนีด้วยการแข็งตัวของโลหะสร้างรูขุมขนหรือความขรุขระบนพื้นผิวการเชื่อม การตกแต่งและการเชื่อมเชิงกลสามารถดําเนินการได้อย่างง่ายดายผ่านการออกแบบข้อต่อที่เหมาะสมและการเลือกพารามิเตอร์กระบวนการเลเซอร์ ไม่มีรอยแตกหรือรูขุมขนบนพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของรอยเชื่อมตักของสแตนเลส 304 ที่มีความหนา 0.6 มม. และเหล็กชุบสังกะสีที่มีความหนา 0.5 มม.