Lazerinis suvirinimas buvo vienas iš pirmųjų pramoninio lazerinio medžiagų apdorojimo pritaikymų. Daugumoje ankstyvųjų pritaikymų lazeriai gamino aukštesnės kokybės suvirinimo siūles, todėl padidėjo našumas. Tobulėjant lazerių klasei, dabar yra didesnės galios, skirtingų bangų ilgių ir platesnių impulsų galimybių lazerių šaltinių. Be to, pluošto tiekimas, mašinos valdymo aparatinė ir programinė įranga bei proceso jutikliai prisidėjo prie naujų ir geresnių lazerinio suvirinimo proceso pokyčių.
Lazerinis suvirinimas suteikia unikalių pranašumų, įskaitant mažą šilumos įvedimą, siauras lydymosi ir karščio paveiktas zonas bei puikias mechanines medžiagų savybes, kurias anksčiau buvo sunku suvirinti naudojant procesus, kurie generuotų daug šilumos į dalį. Dėl šių savybių suvirinimo lazeriu būdu susidaro tvirtesnės ir kosmetiškai patrauklesnės siūlės. Be to, lazerinis suvirinimas reikalauja daug trumpesnio nustatymo laiko ir, pridėjus lazerinius sekimo jutiklius, gali būti automatizuotas, todėl gaminio sąnaudos mažesnės. Visos šios naujos technologijos dar labiau išplečia lazerinio suvirinimo pritaikymo spektrą. Skaidulinis lazerinis suvirinimas naudojant skirtingus metalus, detalių formas, dydžius ir tūrius sėkmingai taikomas daugelyje pramonės šakų.
Baterijų suvirinimas
Aliuminio lydinių (dažniausiai 3000 serijos) ir gryno vario suvirinimas lazeriu, siekiant suformuoti elektrinius kontaktus su teigiamais ir neigiamais akumuliatoriaus gnybtais. Visos baterijose naudojamos medžiagos ir medžiagų deriniai tinka naujam pluoštinio lazerinio suvirinimo procesui. Perdengiančios, užpakalinės ir suvirintos jungtys leidžia akumuliatoriaus viduje atlikti įvairias jungtis. Lazerinis antgalio medžiagos suvirinimas prie neigiamo ir teigiamo elektrodų sukuria elektrinį kontaktą pakuotėje. Paskutinis akumuliatoriaus komplekto suvirinimo etapas, uždarant aliuminio skardinių siūles, sukuria barjerą vidiniam elektrolitui.
Kadangi tikimasi, kad akumuliatoriai patikimai veiks 10 ar daugiau metų, lazerinis suvirinimas pasirenkamas dėl nuolat aukštos kokybės. Naudojant tinkamą pluošto lazerinio suvirinimo įrangą ir procesą, lazerinis suvirinimas nuolat gamina aukštos kokybės siūles ant 3000 serijos aliuminio lydinių.
Tikslus proceso suvirinimas
Laivuose ir chemijos perdirbimo gamyklose bei farmacijos pramonėje naudojami sandarikliai iš pradžių buvo suvirinti TIG būdu. Kadangi jie naudojami jautrioje aplinkoje, šie komponentai yra tiksliai apdirbti ir šlifuoti iš aukštai temperatūrai ir chemiškai atsparių nikelio lydinio medžiagų. Partijų dydžiai paprastai yra maži, o komplektuojami kiekiai yra dideli. Suprantama, kad šių komponentų surinkimas dabar buvo patobulintas naudojant pluoštinį lazerinį suvirinimą.
Priežastys, dėl kurių anksčiau robotizuotas lankinio suvirinimo procesas buvo pakeistas pluoštiniu lazeriu, yra šios: pastovi lazerinio suvirinimo kokybė; lengvas perjungimas iš vienos komponentų konfigūracijos į kitą, o tai sumažina sąrankos laiką ir pagerina pralaidumą; ir išlaidų sumažinimas automatizuojant lazerinio suvirinimo procesą, sumontuojant lazerinius sekimo jutiklius.
Dujoms nepralaidus suvirinimas
Dėl hermetiškai uždarytos elektronikos medicinos prietaisuose, tokiuose kaip širdies stimuliatoriai ir kita elektronika, pluošto lazerinis suvirinimas tapo pasirinktu procesu tais atvejais, kai reikia aukščiausio lygio patikimumo. Naujausi hermetinio suvirinimo procesų pažanga išsprendė problemas, susijusias su lazeriniu suvirinimu ir suvirinimo siūlės galiniu tašku, kuris yra svarbi vieta hermetiniams sandarinimams atlikti.
Ankstesni lazerinio suvirinimo būdai sukeldavo įdubimus galutiniame taške, kai lazerio spindulys buvo išjungtas, net ir esant sumažintai lazerio galiai. Pažangus lazerio spindulio valdymas pašalina įdubimus tiek plonose, tiek giliose siūlėse. Rezultatas – vienoda suvirinimo kokybė be poringumo galutiniame taške, patobulinta išvaizda ir patikimesnis sandarinimas.
Skirtingų metalų suvirinimas
Galimybė gaminti gaminius naudojant skirtingus metalus ir lydinius labai padidina projektavimo ir gamybos lankstumą. Gatavo gaminio savybių, tokių kaip korozijai, dilimui ir karščiui, optimizavimas, kartu kontroliuojant išlaidas, yra dažna motyvacija atlikti skirtingą metalo suvirinimą. Pavyzdys yra nerūdijančio plieno ir cinkuoto plieno sujungimas. Dėl puikaus atsparumo korozijai 304 nerūdijantis plienas ir cinkuotas anglinis plienas buvo naudojami įvairiose srityse, pavyzdžiui, virtuvės reikmenyse ir kosmoso komponentuose. Procesas kelia tam tikrų ypatingų iššūkių, ypač dėl to, kad cinko danga gali sukelti rimtų suvirinimo akytumo problemų.
Energija, sunaudota plienui ir nerūdijančiam plienui lydyti suvirinimo proceso metu, išgarina cinką maždaug 900 laipsnių Celsijaus temperatūroje, o tai yra žymiai žemesnė už nerūdijančio plieno lydymosi temperatūrą. Dėl žemos cinko virimo temperatūros suvirinimo angomis metu susidaro garai. Bandant ištrūkti iš išlydyto metalo, sukietėjusioje siūlėje gali įstrigti cinko garai, todėl suvirinimo siūlė tampa pernelyg poringa. Kai kuriais atvejais cinko garai gali išeiti, kai metalas kietėja, todėl suvirinimo paviršiuje susidaro poringumas arba šiurkštumas.
Tinkamai suprojektavus jungtis ir parinkus lazerinio proceso parametrus, galima nesunkiai atlikti apdailą ir mechaninį suvirinimą. 304 nerūdijančio plieno, kurio storis 0,6 mm, ir cinkuoto plieno, kurio storis 0,5 mm, suvirinimo siūlės buvo be įtrūkimų ar poringumo nei viršutiniame, nei apatiniame paviršiuose.
