Mit der Entwicklung der industriellen Fertigung werden effiziente, flexible und umweltfreundliche Verarbeitungstechnologien bevorzugt. Der Laserschweißkopf verfügt über einen hochenergetischen Strahlfokussierungsmodus, der Formen erreichen kann, die im Schweißprozess schwer zu erreichen sind, wie z. B. Tiefschweißen und schnelles Schweißen des Kopfes. Insbesondere durch die flexible Abstimmung der Laserschweißkopfausrüstung und ausgereifter Echtzeit-Online-Erkennungstechnologie kann eine hohe Automatisierung in der Serienproduktion erreicht werden. Gegenwärtig wurde eine große Anzahl von Produktionslinien für Laserschweißköpfe in die industrielle Produktion überführt.
Beim Laserschweißkopf wird die Strahlungsenergie des Laserkopfes genutzt, um ein effektives Schweißen zu erzielen. Sein Funktionsprinzip besteht darin, das aktive Medium des Laserkopfes auf eine bestimmte Weise anzuregen (z. B. eine Mischung aus CO2 und anderen Gasen, YAG-Yttrium-Aluminium-Granatkristalle usw.), wodurch es im Resonanzhohlraum hin und her schwingt. Dadurch entsteht ein angeregter Strahlungsstrahl. Wenn der Strahl das Werkstück berührt, wird seine Energie vom Werkstück absorbiert und das Schweißen kann durchgeführt werden, wenn die Temperatur den Schmelzpunkt des Materials erreicht.
1. Laserschweißkopf-Schweißmodus
Der Laserschweißkopf kann in Wärmeleitschweißverbindungen und Tiefschweißverbindungen unterteilt werden. Die Wärme des ersteren diffundiert durch Wärmeübertragung in das Innere des Werkstücks und erzeugt lediglich ein Schmelzphänomen auf der Schweißoberfläche. Das Innere des Werkstücks wird nicht vollständig durchdrungen und es kommt grundsätzlich zu keinem Verdampfungsphänomen. Wird hauptsächlich zum Schweißen dünnwandiger Materialien mit niedriger Geschwindigkeit verwendet. Letzteres schmilzt das Material nicht nur vollständig auf, sondern verdampft das Material auch zu einer großen Menge Plasma. Aufgrund der großen Hitze entstehen Schlüssellöcher an der Vorderseite des Schmelzbades.
2. Form, Struktur und Leistung des Laserschweißkopfes
Aufgrund der kleinen fokussierten Punktfläche, die der Laserschweißkopf erzeugt, ist die Wärmeeinflusszone um die Schweißnaht viel kleiner als bei der herkömmlichen Schweißkopftechnologie. Lasergeschweißte Verbindungen erfordern in der Regel keine Metallfüllung. Die Oberfläche der Schweißnaht ist durchgehend und gleichmäßig, mit einem schönen Aussehen und ohne Oberflächenfehler wie Poren und Risse. Sehr gut geeignet für Anlässe mit strengen Anforderungen an das Aussehen der Schweißnaht. Obwohl der Fokusbereich relativ klein ist, ist die Energiedichte des Laserstrahls sehr hoch (normalerweise bis zu 103-108W/cm2).
3. Merkmale des Laserschweißkopfes
1) Der Laserschweißkopf kann eine hochwertige Verbindungsfestigkeit und ein größeres Seitenverhältnis erreichen, was zu einer schnelleren Schweißgeschwindigkeit führt.
2) Da der Laserschweißkopf keine Vakuumumgebung benötigt, können Fernsteuerung und automatische Produktion durch Linsen und optische Fasern erreicht werden.
3) Laserschweißköpfe verfügen über eine hohe Leistungsdichte und eine gute Schweißleistung für schwer zu schweißende Materialien wie Titan und Quarz und können Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften schweißen.
Mit der Popularisierung und Anwendung von Laserschweißköpfen und der kommerziellen Produktion von Laserköpfen ist der Preis für Laserkopfausrüstung stark gesunken. Die Entwicklung von Hochleistungslaserköpfen sowie die Entwicklung und Anwendung neuer Verbundschweißverfahren haben jedoch auch die geringe Umwandlungseffizienz des Laserschweißens verbessert. Ich glaube, dass der Laserschweißkopf in naher Zukunft nach und nach traditionelle Schweißverfahren wie Lichtbogenschweißen und Widerstandsschweißen ersetzen und zur Hauptmethode des industriellen Schweißens werden wird.