Τι είναι η συγκόλληση με δέσμη λέιζερ;

Η συγκόλληση με δέσμη λέιζερ είναι μια μέθοδος σύντηξης δύο τεμαχίων μετάλλου μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ υψηλής θερμότητας. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί έναν από τους δύο τύπους εξοπλισμού συγκόλλησης: έναν συγκολλητή στερεάς κατάστασης ή έναν συγκολλητή λέιζερ αερίου. Αυτά τα μηχανήματα δημιουργούν έναν ακριβή δεσμό εκπέμποντας μια πυκνή δέσμη φωτονίων που μπορεί να λειτουργήσει τόσο με λεπτά όσο και με χοντρά κομμάτια μετάλλου. Αυτός ο τύπος συγκολλητή είναι δημοφιλής στην παραγωγή αεροπλάνων, αυτοκινήτων και διαστημικών σκαφών, αλλά έχει μερικά μειονεκτήματα που του απαγορεύουν να λειτουργεί σε όλες τις βιομηχανίες.

Η συγκόλληση με ακτίνες λέιζερ λειτουργεί λόγω μιας πυκνής δέσμης φωτονίων που παράγει κάθε τύπος μηχανής. Αυτή η ακτίνα φωτός θερμαίνει τα μέταλλα γρήγορα, έτσι ώστε τα δύο κομμάτια να συγχωνεύονται σε μια μονάδα. Η δέσμη φωτός είναι πολύ μικρή και εστιασμένη, επομένως η μεταλλική συγκόλληση ψύχεται επίσης πολύ γρήγορα. Οι μηχανές συγκόλλησης με δέσμη λέιζερ μπορούν να εκπέμπουν μια συνεχή δέσμη για να δουλέψουν με παχύτερα μέταλλα ή σύντομες παλμικές εκρήξεις για τη σύνδεση λεπτότερων υλικών.

Ανεξάρτητα από το υλικό που εργάζεται, ένας από τους δύο τύπους συγκολλητών χρησιμοποιείται για την εργασία. Ένας συγκολλητής στερεάς κατάστασης χρησιμοποιεί έναν κρύσταλλο που περιβάλλεται από ένα σωλήνα φλας για να δημιουργήσει την ενέργεια που απαιτείται για τη συγκόλληση με δέσμη λέιζερ. Ένα λέιζερ αερίου χρησιμοποιεί είτε άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα ή ήλιο για την παραγωγή λέιζερ. Ένας συγκολλητής αερίου προτιμάται συχνά σε στερεά κατάσταση επειδή έχει υψηλότερη απόδοση ενέργειας.

Η συγκόλληση με δέσμη λέιζερ λειτουργεί καλά με μέταλλα όπως ο χάλυβας, το αλουμίνιο και το τιτάνιο. Κατά συνέπεια, οι βιομηχανίες που χρησιμοποιούν αυτά τα μέταλλα συνήθως αγκαλιάζουν τους συγκολλητές λέιζερ. Οι εγκαταστάσεις παραγωγής αυτοκινήτων, αεροναυπηγικής και αεροδιαστημικής είναι ευρέως γνωστές ως οι κύριοι χρήστες της τεχνικής συγκόλλησης με δέσμη λέιζερ. Εκτός από την καλή λειτουργία με αυτά τα μέταλλα, προτιμώνται επίσης οι συγκολλητές λέιζερ επειδή μπορούν να παράγουν ακριβείς συγκολλήσεις στον υψηλό όγκο που απαιτείται από τις γραμμές παραγωγής.

Η βιομηχανία συγκόλλησης με δέσμη λέιζερ έχει χρησιμοποιήσει λέιζερ για την ταχύτητα, την ακρίβεια και την ισχύ τους, αλλά υπάρχουν επίσης μερικοί λόγοι για τους οποίους ορισμένοι δεν χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία. Υπάρχει ανησυχία για βλάβη στον αμφιβληστροειδή κατά τη χρήση συγκολλητών λέιζερ, ειδικά μηχανών στερεάς κατάστασης. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, οι χειριστές ενθαρρύνονται να φορούν προστατευτικά γυαλιά. Μια άλλη ανησυχία είναι το ράγισμα. Τα μέταλλα, όπως οι χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, συχνά ραγίζουν λόγω του γρήγορου ρυθμού ψύξης μιας συγκόλλησης που γίνεται με λέιζερ.