レーザー溶接は、レーザーの放射エネルギーを使用して効果的な溶接を実現するプロセスです。 その動作原理は、特定の方法でレーザー活性媒体（CO2と他のガスの混合物、YAGイットリウムアルミニウムガーネット結晶など）を励起することです。 共鳴空洞内で前後に振動して、誘導放出ビームを形成します。 ビームがワークに接触すると、そのエネルギーがワークに吸収され、温度が材料の融点に達したときに溶接を行うことができます。
レーザー溶接は、熱伝導溶接と深溶け込み溶接に分けることができます。 前者の熱は伝熱によってワークピースに拡散し、溶接部の表面でのみ溶融します。 ワークの内部は完全には浸透しておらず、基本的に気化現象はありません。 主に低速薄肉に使用されます。 材料の溶接; 後者は材料に完全に浸透するだけでなく、材料を気化させて大量のプラズマを形成します。 大きな熱により、溶融池の正面に鍵穴現象が発生します。 深溶け込み溶接は、ワークを完全に溶け込ませることができ、入力エネルギーが大きく、溶接速度が速い。 これは現在最も広く使用されているレーザー溶接モードです。
レーザー溶接の利点
①レーザー溶接を使用することで、高品質の接合強度とより大きなアスペクト比が得られ、溶接速度が比較的速くなります。
②レーザー溶接は真空環境を必要としないため、レンズや光ファイバーによる遠隔制御や自動生産が可能です。
③レーザーは出力密度が高く、チタンや石英などの溶接が困難な材料との溶接効果が高く、特性の異なる材料を溶接することができます。
④マイクロ溶接が可能です。 レーザービームの集束後、小さなスポットが得られ、正確に配置することができます。これは、大量に自動的に生成される微細なワークピースと小さなワークピースのアセンブリ溶接に使用できます。
レーザー溶接のデメリット
①レーザーと溶接システムの部品の価格が比較的高いため、初期投資とメンテナンスのコストが従来の溶接プロセスよりも高く、経済的利益が乏しい。
②固体材料は、特にプラズマ後のレーザーの吸収率が低いため（プラズマはレーザーに吸収効果があります）、レーザー溶接の変換効率は一般に低くなります（通常5％から30％）。
③レーザー溶接の焦点が小さいため、ワークピースジョイントの機器精度要件は比較的高く、機器の偏差が小さいと大きな処理エラーが発生します。
レーザー溶接は人に有害ですか？
溶接機から放出されるレーザーの不可視性とエネルギーが高すぎます。 専門家以外の人はレーザー光源に触れないでください。さもないと非常に危険です。 また、レーザーも電磁波ですが、溶接機に使用されるレーザーの波長が非常に長いため、紫外線などの短波長の光波による放射線障害がありません。
溶接工程で多くのガスが発生しますが、そのほとんどが不活性ガスで毒性がありません。 ただし、溶接材料によって異なります。 ガスの吸入を減らすために保護措置を講じることが最善です。
溶接機から放出されるレーザーには放射線の危険性はほとんどありませんが、溶接プロセス中に電離放射線と誘導放射線が発生します。 溶接プロセス中は、溶接部分に近づかないようにすることをお勧めします。 このような誘導放射能は短波が不足することはなく、目や体に大きな影響を与えます。 はんだ接合部に近づかないことが最善です。 呼吸用保護具の着用、放射線防護服の着用、ゴーグルの着用など、緊密な作業のための保護措置を講じるようにしてください。
