Principi della tecnologia di saldatura a penetrazione profonda laser
La saldatura laser a penetrazione profonda prevede l'utilizzo di un raggio laser continuo per collegare i materiali e condivide somiglianze nel suo processo metallurgico con la saldatura a fascio di elettroni. La conversione dell'energia si ottiene attraverso una struttura a "piccolo foro" e ottenuta attraverso l'irradiazione laser ad alta densità di potenza, che fa evaporare il materiale e forma piccoli pori.
Questo piccolo foro pieno di vapore agisce come un corpo nero, assorbendo quasi tutta l'energia del raggio incidente. Di conseguenza, la temperatura all'interno della cavità raggiunge circa 2500 gradi, provocando la fusione del metallo che circonda la cavità a causa del trasferimento di calore dalla parete esterna della cavità ad alta temperatura. Il piccolo foro è riempito di vapore ad alta temperatura generato dalla continua evaporazione del materiale della parete sotto l'irraggiamento di un fascio di luce. Le pareti sono circondate da metallo fuso, che viene poi circondato da materiale solido. Questo processo è diverso dalla saldatura convenzionale in quanto l'energia viene prima depositata sulla superficie e poi trasmessa verso l'interno.
Il flusso di liquido e la tensione superficiale dello strato di parete sono in equilibrio dinamico con la pressione del vapore continuamente generata all'interno della cavità del foro. L'ingresso continuo del fascio nel piccolo foro mantiene uno stato di flusso stabile del materiale all'esterno del foro.
Vale a dire, il piccolo foro e il metallo fuso che circonda la parete del foro si muovono in avanti con la velocità di avanzamento della trave principale, e il metallo fuso riempie gli spazi lasciati dopo che il piccolo foro è stato rimosso e si condensa di conseguenza, formando il cordone di saldatura. Tutti i processi di cui sopra avvengono così rapidamente che la velocità di saldatura può facilmente raggiungere diversi metri al minuto.
Il piccolo foro e il metallo fuso circostante avanzano con la trave principale, consentendo al metallo fuso di riempire lo spazio vuoto e formare il cordone di saldatura. Questo processo ad alta velocità può raggiungere velocità di saldatura di diversi metri al minuto.
Vantaggi della saldatura a penetrazione profonda laser
Uno dei principali vantaggi della saldatura laser a penetrazione profonda è la sua capacità di penetrare in profondità nel metallo da saldare. Ciò consente al laser di creare un legame forte e duraturo tra i pezzi di metallo, ottenendo una saldatura altamente sicura e duratura.
Un altro vantaggio di questa tecnica è la sua capacità di saldare una vasta gamma di materiali, tra cui acciaio, alluminio e titanio. Inoltre, la saldatura laser a penetrazione profonda è estremamente versatile e può essere utilizzata per unire facilmente forme complesse.