Qual é o princípio básico da soldagem a laser?

Jun 28, 2025 Deixe um recado

Precautions for Laser Welding Machine When Processing Aluminum Metal
 
O princípio básico da soldagem a laser é uma tecnologia que usa um feixe de laser de alta -energia-densidade focado na superfície do material, fazendo com que o material derreta rapidamente e forme uma poça fundida, que se solidifica após o resfriamento para atingir a ligação de nível-atômico. Os principais mecanismos são os seguintes:

1. Conversão de Energia e Fusão de Materiais

Depois de ser focado por um sistema óptico, o feixe de laser (por exemplo, laser de fibra, laser YAG) atinge uma densidade de potência de 104~107W/cm2. Quando o laser irradia o material, a energia do fóton é absorvida pela superfície e convertida em energia térmica, elevando rapidamente a temperatura local acima do ponto de fusão do material (ou mesmo do ponto de ebulição) para formar uma poça líquida fundida.

2. Principais diferenças entre dois modos de soldagem

Com base na densidade de potência e na interação térmica, a soldagem a laser é categorizada em dois modos típicos:

 

Soldagem por condução(densidade de potência 104∼106W/cm2):
A energia do laser se difunde no material por condução térmica, resultando em penetração superficial e em uma grande proporção entre largura-e-profundidade da solda (adequada para placas finas).

Soldagem por penetração profunda(densidade de potência maior ou igual a 3,5×106W/cm2):
A alta energia vaporiza instantaneamente o material, criando um efeito de "buraco de fechadura"-a pressão do vapor repele o metal líquido, permitindo que o feixe de laser penetre profundamente no material. Isso aumenta significativamente a penetração (adequado para chapas grossas), com uma pequena proporção de largura-por{3}}profundidade (até 1:10 ou mais).

3. Principais fatores de influência

Densidade de Potência: Determina o modo de soldagem (condução ou penetração profunda) e a profundidade de penetração, servindo como parâmetro central.

Propriedades dos materiais: Como refletividade (o alumínio reflete ~80% da luz laser de 1070nm, exigindo maior compensação de potência) e condutividade térmica (a alta condutividade do alumínio necessita de energia concentrada).

Taxa de resfriamento: A rápida solidificação da poça de fusão forma uma solda densa, mas altas taxas de resfriamento podem causar rachaduras em materiais frágeis.

Conclusão

A essência da soldagem a laser é um "processo de fusão-de solidificação local induzido por um feixe de laser de alta-energia-densidade". Ao controlar parâmetros como densidade de potência e modo de foco, permite soldagem eficiente de chapas finas a chapas grossas e de componentes de precisão a grandes estruturas.
 
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Ryder

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