Comment fonctionne une soudeuse laser ?

Un laser est un faisceau d'énergie lumineuse concentrée généré à une longueur d'onde spécifique. Dans la nature, la lumière existe à travers un spectre de longueurs d'onde, allant de très courtes (rayons X et rayons gamma) à très longues (ondes radio). Les humains ne peuvent voir que les longueurs d'onde visibles ou de la «lumière blanche» d'environ 430 à 690 nanomètres (nm). Un faisceau laser est une concentration amplifiée d'énergie lumineuse à une longueur d'onde spécifique. C'est une lumière cohérente, qui permet de se concentrer sur un point étroit et un faisceau étroit sur de longues distances. Le mot laser est un acronyme qui signifie amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement.

Principe de travail du soudeur laser

Un faisceau laser est produit à l'intérieur du cristal de rubis. Le cristal de rubis est composé d'oxyde d'aluminium avec du chrome dispersé partout. Ce qui forme environ 1/2000 de cristal, ce rubis moins que naturel. Des miroirs revêtus d'argent sont montés à l'intérieur des deux côtés du cristal. L'un des côtés du miroir a un petit trou, un faisceau sort par ce trou.

Un tube éclair est placé autour du cristal de rubis, qui est rempli de gaz inerte xénon. Le flash est spécialement conçu pour une fréquence de flash d'environ des milliers de flashs par seconde.

L'énergie électrique est convertie en énergie lumineuse, elle est travaillée par un tube flash.

Le condensateur est prévu pour stocker l'énergie électrique et fournir la haute tension au tube éclair pour une exécution appropriée.

L'énergie électrique déchargée du condensateur et du xénon transforme la haute énergie en un taux de lumière flash blanche de 1/1000 par seconde.

Les atomes de chrome des cristaux de rubis sont excités et pompés en haute énergie. En raison de la production de chaleur, une partie de cette énergie est perdue. Mais une certaine énergie lumineuse réfléchie de miroir à miroir et à nouveau les atomes de chrome sont excités jusqu'à la perte de leur énergie supplémentaire simultanément pour former un faisceau étroit de lumière cohérente. Cela sort par le petit trou à une extrémité du miroir de cristal.

Ce faisceau étroit est focalisé par une lentille de focalisation optique pour produire un petit faisceau laser intense sur la pièce.

Les faisceaux laser changent lors de l'interaction avec le matériau

L'absorption d'énergie laser d'un matériau varie en fonction d'un certain nombre de facteurs, tels que la longueur d'onde, l'épaisseur du matériau, la structure cristalline, les additifs de matériau, la structure moléculaire, etc. Le processus tire parti de ces propriétés matérielles et du laser pour créer une liaison entre deux matières plastiques, l'une qui transmet l'énergie laser et l'autre qui l'absorbe.

Lorsqu'un faisceau laser rencontre un matériau tel que le plastique, il sera soit transmis, réfléchi ou absorbé en fonction de la longueur d'onde et de la composition du matériau qu'il rencontre. La plupart des matériaux présentent un certain degré des trois effets, mais dans des proportions variables. Un matériau peut être optiquement clair à la lumière dans le spectre visible et très absorbant au laser infrarouge, ou être opaque à nos yeux mais transparent au laser infrarouge.

Mécanique de soudeur laser

Le soudage au laser est un procédé qui produit une coalescence de matériaux avec la chaleur obtenue par l'application d'un faisceau de lumière cohérente concentré venant frapper les surfaces à assembler.

Il est réalisé à travers les phases suivantes :

1. Interaction du faisceau laser avec le matériau de la pièce.

2. Conduction thermique et élévation de température.

3. Vaporisation et assemblage par fusion :lors de l'utilisation du faisceau laser pour le soudage, le rayonnement électromagnétique frappe la surface du métal de base avec une concentration d'énergie telle que la température de la surface est de la vapeur fondue et des fontes du métal en dessous se forment.