Como funciona um soldador a laser?

Um laser é um feixe de energia de luz concentrada gerada em um comprimento de onda específico. Na natureza, a luz existe em um espectro de comprimentos de onda, variando de muito curto (raios X e raios gama) a muito longo (ondas de rádio). Os humanos só podem ver comprimentos de onda visíveis ou de 'luz branca' em torno de 430-690 nanômetros (nm). Um feixe de laser é uma concentração amplificada de energia luminosa em um comprimento de onda específico. É uma luz coerente, que permite focar em um ponto apertado e um feixe estreito em longas distâncias. A palavra laser é uma sigla que significa amplificação de luz por emissão estimulada de radiação.

Princípio de trabalho do soldador a laser

Um feixe de laser é produzido dentro do cristal de rubi. O cristal de rubi é feito de óxido de alumínio com cromo disperso por ele. Que está formando cerca de 1/2000 do cristal, menos que o rubi natural. Os espelhos revestidos de prata são colocados internamente em ambos os lados do cristal. O outro lado do espelho tem um orifício minúsculo, uma viga sai por esse orifício.




Um tubo de flash é colocado ao redor do cristal de rubi, que é preenchido com gás inerte xenônio. O flash é especialmente projetado para ter uma taxa de flash de cerca de milhares de flashes por segundo.




A energia elétrica é convertida em energia luminosa, esta é trabalhada por tubo de flash.




O capacitor é fornecido para armazenamento de energia elétrica e alimentação de alta tensão para tubo flash para execução adequada.




A energia elétrica descarregada do capacitor e do xenônio transforma a alta energia em uma taxa de luz branca de flash de 1/1000 por segundo.




Os átomos de cromo dos cristais de rubi são excitados e bombeados para alta energia. Devido à geração de calor, parte dessa energia é perdida. Mas alguma energia luminosa refletida espelho a espelho e, novamente, átomos de cromo são excitados até a perda de sua energia extra simultaneamente para formar um feixe estreito de luz coerente. Isso sai pelo minúsculo orifício de uma extremidade do espelho de cristal.




Este feixe estreito é focado por uma lente de foco óptico para produzir um pequeno feixe de laser intenso na peça de trabalho.




Os feixes de laser mudam ao interagir com o material




A absorção de energia do laser de um material varia com base em vários fatores, como comprimento de onda, espessura do material, estrutura cristalina, aditivos de material, estrutura molecular e muito mais. O processo aproveita as vantagens dessas propriedades do material e do laser para criar uma ligação entre dois materiais plásticos - um que transmite a energia do laser e outro que a absorve.




Quando um feixe de laser encontra qualquer material, como plástico, ele será transmitido, refletido ou absorvido com base no comprimento de onda e na composição do material que encontra. A maioria dos materiais exibe algum grau dos três efeitos, mas em proporções variáveis. Um material pode ser opticamente claro à luz no espectro visível e muito absorvente ao laser infravermelho, ou ser opaco aos nossos olhos, mas transparente ao laser infravermelho.

Mecânica do soldador a laser

A soldagem a laser é um processo que produz coalescência de materiais com o calor obtido da aplicação de um feixe de luz coerente concentrado incidindo sobre as superfícies a serem unidas.




É conseguido através das seguintes fases:




1. Interação do feixe de laser com o material da peça.

2. Condução de calor e aumento de temperatura.

3. Vaporização de fusão e união:Ao usar o feixe de laser para soldagem, a radiação eletromagnética incide na superfície do metal de base com tal concentração de energia que a temperatura da superfície é vapor fundido e o metal derretido é formado.