ด้วยการพัฒนาของการผลิตทางอุตสาหกรรม เทคโนโลยีการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพ ยืดหยุ่น และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจะได้รับความนิยม หัวเชื่อมเลเซอร์ใช้โหมดโฟกัสลำแสงพลังงานสูง ซึ่งสามารถบรรลุรูปแบบที่ยากต่อการเชื่อมในกระบวนการเชื่อม เช่น การเชื่อมแบบเจาะลึกและการเชื่อมส่วนหัวอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยการจับคู่อุปกรณ์หัวเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่ยืดหยุ่นและเทคโนโลยีการตรวจจับออนไลน์แบบเรียลไทม์ที่ครบวงจร ทำให้สามารถบรรลุระบบอัตโนมัติในระดับสูงในการผลิตเป็นชุด ปัจจุบันมีการนำสายการผลิตหัวเชื่อมด้วยเลเซอร์จำนวนมากเข้าสู่การผลิตทางอุตสาหกรรม
หัวเชื่อมเลเซอร์เป็นกระบวนการใช้พลังงานรังสีของหัวเลเซอร์เพื่อให้การเชื่อมมีประสิทธิภาพ หลักการทำงานของมันคือการกระตุ้นสื่อแอคทีฟของหัวเลเซอร์ในลักษณะเฉพาะ (เช่น ส่วนผสมของ CO2 และก๊าซอื่น ๆ ผลึกโกเมนอะลูมิเนียม YAG อิตเทรียม ฯลฯ) ทำให้มันสั่นไปมาในช่องเรโซแนนซ์ จึงเกิดลำแสงรังสีที่ตื่นเต้น เมื่อลำแสงสัมผัสกับชิ้นงาน พลังงานจะถูกดูดซับโดยชิ้นงาน และสามารถดำเนินการเชื่อมได้เมื่ออุณหภูมิถึงจุดหลอมเหลวของวัสดุ
1.โหมดการเชื่อมหัวเชื่อมด้วยเลเซอร์
หัวเชื่อมเลเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นข้อต่อการเชื่อมการนำความร้อนและข้อต่อการเชื่อมแบบเจาะลึก ความร้อนของชิ้นส่วนแรกจะกระจายไปยังด้านในของชิ้นงานผ่านการถ่ายเทความร้อน และก่อให้เกิดปรากฏการณ์การหลอมเหลวบนพื้นผิวการเชื่อมเท่านั้น ภายในชิ้นงานไม่ได้เจาะเข้าไปจนสุด และโดยพื้นฐานแล้วไม่มีปรากฏการณ์การกลายเป็นไอ ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเชื่อมวัสดุผนังบางความเร็วต่ำ อย่างหลังไม่เพียงแต่ละลายวัสดุทั้งหมดเท่านั้น แต่ยังระเหยวัสดุเพื่อสร้างพลาสมาจำนวนมากอีกด้วย เนื่องจากความร้อนจำนวนมาก รูกุญแจจึงจะปรากฏขึ้นที่ด้านหน้าสระน้ำหลอมเหลว
2. รูปร่างโครงสร้างและประสิทธิภาพของหัวเชื่อมด้วยเลเซอร์
เนื่องจากพื้นที่จุดโฟกัสขนาดเล็กที่สร้างโดยหัวเชื่อมด้วยเลเซอร์ โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนรอบตะเข็บเชื่อมจึงมีขนาดเล็กกว่าเทคโนโลยีหัวเชื่อมทั่วไปมาก โดยปกติแล้วข้อต่อเชื่อมด้วยเลเซอร์ไม่จำเป็นต้องเติมโลหะ พื้นผิวของรอยเชื่อมมีความต่อเนื่องและสม่ำเสมอ โดยมีลักษณะที่สวยงามและไม่มีข้อบกพร่องที่พื้นผิว เช่น รูขุมขนและรอยแตก เหมาะมากสำหรับโอกาสที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับลักษณะการเชื่อม แม้ว่าพื้นที่โฟกัสจะค่อนข้างเล็ก แต่ความหนาแน่นของพลังงานของลำแสงเลเซอร์ก็สูงมาก (โดยปกติจะสูงถึง 103-108W/cm2)
3.คุณสมบัติหัวเชื่อมเลเซอร์
1) หัวเชื่อมเลเซอร์สามารถบรรลุความแข็งแรงของข้อต่อคุณภาพสูงและอัตราส่วนกว้างยาว ส่งผลให้ความเร็วในการเชื่อมเร็วขึ้น
2) เนื่องจากหัวเชื่อมเลเซอร์ไม่จำเป็นต้องใช้สภาพแวดล้อมสุญญากาศ การควบคุมระยะไกลและการผลิตอัตโนมัติจึงสามารถทำได้ผ่านเลนส์และใยแก้วนำแสง
3) หัวเชื่อมด้วยเลเซอร์มีความหนาแน่นของพลังงานสูงและประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดีกับวัสดุที่เชื่อมยาก เช่น ไททาเนียม และควอทซ์ และสามารถเชื่อมวัสดุที่มีคุณสมบัติต่างกันได้
ด้วยความนิยมและการประยุกต์ใช้หัวเชื่อมเลเซอร์และการผลิตหัวเลเซอร์ในเชิงพาณิชย์ ราคาของอุปกรณ์หัวเลเซอร์จึงลดลงอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม การพัฒนาหัวเลเซอร์กำลังสูง การพัฒนาและการประยุกต์ใช้วิธีการเชื่อมคอมโพสิตแบบใหม่ ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่ต่ำอีกด้วย ผมเชื่อว่าในอนาคตอันใกล้นี้ หัวเชื่อมด้วยเลเซอร์จะค่อยๆ เข้ามาแทนที่กระบวนการเชื่อมแบบเดิมๆ เช่น การเชื่อมอาร์ก และการเชื่อมแบบต้านทาน กลายเป็นวิธีการหลักในการเชื่อมทางอุตสาหกรรม