Za prvé, co je to laser? První laserový paprsek na světě byl vyroben v roce 1960 pomocí bleskové žárovky k excitaci zrn rubínových krystalů. Vzhledem k omezení tepelné kapacity krystalu mohl produkovat pouze velmi krátký pulzní paprsek s velmi nízkou frekvencí. Přestože okamžitá špičková energie pulzu může být až 106 wattů, stále se jedná o nízký energetický výkon.
Laserová technologie využívá polarizátor k odražení paprsku generovaného laserem tak, aby byl koncentrován v zaostřovacím zařízení a produkoval paprsek obrovské energie. Pokud je ohnisko blízko obrobku, obrobek se během několika milisekund roztaví a odpaří. Tento efekt lze využít v procesu svařování. Vznik vysoce-výkonného CO2a vysokovýkonné{0}}lasery YAG otevřely nové pole laserového svařování. Klíčem k laserovému svařovacímu zařízení jsou vysokovýkonné-lasery. Existují dvě hlavní kategorie. Jedním z nich je pevný laser, také známý jako Nd:YAG laser. Nd (neodym) je vzácný aristokratický prvek, YAG znamená yttrium hliníkový granát a jeho krystalická struktura je podobná rubínu. Vlnová délka Nd:YAG laseru je 1,06μm. Hlavní výhodou je, že generovaný paprsek může být přenášen přes optické vlákno, takže lze vynechat složitý systém přenosu paprsku. Je vhodný pro flexibilní výrobní systémy nebo vzdálené zpracování a obvykle se používá pro obrobky s vysokými požadavky na přesnost svařování. Nd:YAG lasery s výstupním výkonem 3-4 kilowatty se běžně používají v automobilovém průmyslu. Druhým typem je plynový laser, také známý jako CO2laser. Molekulární plyn se používá jako pracovní médium k výrobě infračerveného laseru o jednotné velikosti 10,6 μm. Může pracovat nepřetržitě a vydávat velmi vysoký výkon. Standardní výkon laseru je mezi 2-5 kilowatty.
Ve srovnání s jinými tradičními technologiemi svařování jsou hlavní výhody laserového svařování:
1. Vysoká rychlost, velká hloubka a malá deformace.
2. Svařování lze provádět při pokojové teplotě nebo za zvláštních podmínek a svařovací zařízení je jednoduché. Například laserový paprsek se nebude vychylovat při průchodu elektromagnetickým polem; lasery mohou provádět svařování ve vakuu, vzduchu a určitých plynných prostředích a mohou svařovat přes sklo nebo materiály propustné pro laserový paprsek.
3. Může svařovat žáruvzdorné materiály, jako je titan, křemen atd., a také může svařovat heterogenní materiály s dobrými výsledky.
4. Po zaostření laseru je hustota výkonu vysoká. Při svařování-výkonových zařízení může poměr stran dosáhnout 5:1 až 10:1.
5. Mikrosvařování je možné. Po zaostření laserového paprsku může získat velmi malý bod a lze jej přesně umístit, takže jej lze aplikovat
Používá se při montáži a svařování mikro a malých obrobků v hromadné automatizované výrobě.
6. Dokáže svařovat nepřístupné díly a implementovat bez-dotykové dálkové svařování, což má velkou flexibilitu. Zejména v posledních letech byla v technologii laserového zpracování YAG přijata technologie přenosu optických vláken, která umožnila širší propagaci a uplatnění technologie laserového svařování.
7. Laserový paprsek lze snadno rozdělit v čase a prostoru, což umožňuje současné zpracování s více paprsky a více-stanice, což poskytuje podmínky pro přesnější svařování.
Laserové svařování má však také určitá omezení:
1. Vyžaduje vysokou přesnost montáže obrobků a to, že nelze výrazně vychýlit polohu laserového paprsku na obrobku. Je to proto, že velikost laserového bodu je po zaostření malá, svar je úzký a přidává se přídavný kovový materiál. Pokud přesnost sestavy obrobku nebo přesnost polohování paprsku nesplňuje požadavky, může snadno dojít k defektům svařování.
2. Náklady na lasery a související systémy jsou poměrně vysoké, což má za následek velké počáteční investice.
