Lazerinio giluminio suvirinimo technologijos principai
Lazerinis giluminio įsiskverbimo suvirinimas apima nepertraukiamo lazerio spindulio naudojimą medžiagoms sujungti, o jo metalurginis procesas yra panašus į suvirinimą elektronų pluoštu. Energijos konvertavimas pasiekiamas naudojant „mažos skylės“ struktūrą ir pasiekiamas naudojant didelio galingumo tankio lazerinį švitinimą, dėl kurio medžiaga išgaruoja ir susidaro mažos poros.
Ši maža skylė, užpildyta garais, veikia kaip juodas kūnas, sugeriantis beveik visą krintančio spindulio energiją. Dėl to temperatūra ertmės viduje pasiekia apie 2500 laipsnių, todėl ertmę supantis metalas tirpsta dėl šilumos perdavimo iš išorinės aukštos temperatūros ertmės sienelės. Maža skylė užpildyta aukštos temperatūros garais, susidarančiais nuolat išgarinant sienos medžiagą, švitinant šviesos pluoštą. Sienos apjuostos išlydytu metalu, kuris vėliau apgaubtas kieta medžiaga. Šis procesas skiriasi nuo įprasto suvirinimo, nes energija pirmiausia nusėda ant paviršiaus, o tada perduodama į vidų.
Skysčio srautas ir sienos sluoksnio paviršiaus įtempis yra dinaminėje pusiausvyroje su garų slėgiu, nuolat generuojamu skylės ertmėje. Nuolatinis sijos patekimas į mažą skylę palaiko stabilų medžiagos tekėjimo būseną už skylės ribų.
Tai reiškia, kad maža skylė ir išlydytas metalas, supantis skylės sienelę, juda pirmyn priekinio pluošto greičiu, o išlydytas metalas užpildo tarpus, likusias pašalinus mažą skylę, ir atitinkamai kondensuojasi, sudarydamas suvirinimo siūlę. Visi minėti procesai vyksta taip greitai, kad suvirinimo greitis gali lengvai pasiekti kelis metrus per minutę.
Maža skylė ir ją supantis išlydytas metalas juda į priekį kartu su priekiniu spinduliu, leidžiančiu išlydytam metalui užpildyti tarpą ir suformuoti suvirinimo siūlę. Šiuo didelio greičio procesu galima pasiekti kelių metrų per minutę suvirinimo greitį.
Lazerinio giluminio suvirinimo privalumai
Vienas iš pagrindinių lazerinio giluminio suvirinimo privalumų yra jo gebėjimas giliai įsiskverbti į suvirinamą metalą. Tai leidžia lazeriu sukurti tvirtą ir patvarų ryšį tarp metalo gabalų, todėl suvirinimas yra labai saugus ir ilgaamžis.
Kitas šios technikos pranašumas yra galimybė suvirinti įvairias medžiagas, įskaitant plieną, aliuminį ir titaną. Be to, giluminis suvirinimas lazeriu yra labai universalus ir gali būti naudojamas lengvai sujungti sudėtingas formas.