Lasersko zavarivanje jedna je od najranijih primjena u industrijskoj laserskoj obradi materijala. U većini ranih primjena, laserski generirani zavari su više kvalitete, što rezultira povećanom produktivnošću. S razvojem tipova lasera, laserski izvori sada imaju veću snagu, različite valne duljine i širi raspon pulsnih sposobnosti. Osim toga, širenje snopa, hardver i softver za upravljanje strojem, te senzori procesa, svi promoviraju bolji novi razvoj procesa laserskog zavarivanja.
Lasersko zavarivanje ima jedinstvene prednosti, uključujući nizak unos topline, usku zonu fuzije i zonu pod utjecajem topline, kao i izvrsna mehanička svojstva materijala koji su prethodno bili teški za korištenje u procesima koji proizvode veliki unos topline u dijelove. Ova svojstva čine zavar nastao laserskim zavarivanjem jačim i privlačnijim izgledom. Osim toga, vrijeme stvrdnjavanja potrebno za lasersko zavarivanje je mnogo manje. Zajedno s laserskim senzorom za praćenje, može se realizirati automatizacija, čime se smanjuje trošak proizvoda. Sve te nove tehnologije dodatno su proširile raspon primjene laserskog zavarivanja. U mnogim industrijama uspješno se primjenjuje fiber lasersko zavarivanje korištenjem različitih metala, oblika komponenti, veličina i volumena.
Baterijsko zavarivanje
Sve veća upotreba litijevih baterija u električnim vozilima i mnogim elektroničkim uređajima znači da inženjeri koriste lasersko zavarivanje s vlaknima u dizajnu proizvoda. Komponente koje nose struju generirane od bakrene ili aluminijske legure povezane su na niz baterija u bateriji laserskim zavarivanjem optičkih vlakana. Lasersko zavarivanje legure aluminija (obično serije 3000) i čistog bakra za stvaranje električnog kontakta s pozitivnim i negativnim elektrodama baterije. Svi materijali i kombinacije materijala korišteni u bateriji su materijali kandidati za novi postupak laserskog zavarivanja s vlaknima. Preklapajući, čeoni i kutni zavareni spojevi čine različite veze unutar baterije. Lasersko zavarivanje materijala papučica na negativni i pozitivni terminal će proizvesti pakirani električni kontakt. Završni korak montaže baterije i korak zavarivanja, odnosno brtvljenje spojeva aluminijske limenke, stvara barijeru za unutarnji elektrolit. Budući da se od baterije očekuje pouzdan rad 10 ili više godina, odabir laserskog zavarivanja uvijek može imati visoku kvalitetu. Koristeći ispravnu opremu za lasersko zavarivanje optičkih vlakana i proces, lasersko zavarivanje može dosljedno proizvesti visokokvalitetne zavare od aluminijske legure serije 3000.
Precizna obrada i zavarivanje
Brtve koje se koriste u brodovima, kemijskim rafinerijama i farmaceutskoj industriji u početku su bile zavarene TIG-om. Budući da se koriste u osjetljivim okruženjima, ove komponente su precizno obrađene i brušene materijalima od legura na bazi nikla koji su otporni na visoke temperature i kemijsku koroziju. Veličina serije je obično mala, a broj postavki velik. Podrazumijeva se da je trenutno sastavljanje ovih komponenti poboljšano laserskim zavarivanjem optičkih vlakana. Razlozi za korištenje laserskog zavarivanja s vlaknima za zamjenu ranog procesa robotskog elektrolučnog zavarivanja uključuju: kvaliteta laserskog zavarivanja je dosljedna; Lako se pretvara iz jedne konfiguracije komponente u drugu, što smanjuje vrijeme postavljanja i poboljšava izlaz; Trošak se može smanjiti sastavljanjem laserskog senzora za praćenje kako bi se automatizirao proces laserskog zavarivanja.
Zavarivanje nepropusno za plin
Hermetički zatvorena elektronika u medicinskim uređajima kao što su pejsmejkeri i druga elektronika učinila je lasersko zavarivanje s vlaknima poželjnim procesom za aplikacije koje zahtijevaju najveću pouzdanost. Najnoviji razvoj procesa plinootpornog zavarivanja riješio je probleme vezane uz lasersko zavarivanje i krajnju točku zavarivanja, što je ključna pozicija za potpuno plinsko nepropusno brtvljenje. Prethodna tehnologija laserskog zavarivanja će proizvesti depresiju na krajnjoj točki kada se laserska zraka isključi, čak i kada je snaga lasera smanjena. Napredna kontrola laserske zrake eliminira udubljenja u tankim i dubokim zavarima. Rezultat je dosljedna kvaliteta zavara, bez poroznosti na krajnjoj točki, poboljšan izgled i pouzdanije brtvljenje.
Zrakoplovno zavarivanje
Lasersko zavarivanje zrakoplovnih legura na bazi nikla i titana zahtijeva kontrolu geometrije zavara i mikrostrukture zavara, uključujući minimiziranje poroznosti i kontrolu veličine zrna. U mnogim zrakoplovnim primjenama, učinak zamora zavarenih spojeva ključni je kriterij dizajna. Stoga projektni inženjeri gotovo uvijek navode da je površina zavarivanja konveksna ili blago konveksna kako bi se povećala čvrstoća zavarivanja. U tu svrhu se za automatizirani proces koristi linija za punjenje promjera 1,2 mm. Dodavanje žice za punjenje čeonom spoju rezultirat će ujednačenim krunama na gornjim i donjim prolazima. Osiguravanjem dobre mikrostrukture vara, odabir legure žice za zavarivanje također pridonosi mehaničkim svojstvima zavara.
Zavarivanje različitih metala
Mogućnost proizvodnje proizvoda korištenjem različitih metala i legura uvelike poboljšava fleksibilnost dizajna i proizvodnje. Optimiziranje svojstava gotovih proizvoda, kao što su otpornost na koroziju, habanje i toplinu, uz kontrolu troškova, uobičajena je motivacija za zavarivanje različitih metala. Primjer je spajanje nehrđajućeg čelika i pocinčanog čelika. Zbog svoje izvrsne otpornosti na koroziju, 304 nehrđajući čelik i pocinčani ugljični čelik naširoko se koriste u raznim primjenama, kao što su kuhinjski uređaji i zrakoplovne komponente. Ovaj proces predstavlja neke posebne izazove, posebno zato što će cink premaz donijeti ozbiljne probleme s poroznošću zavara. Tijekom zavarivanja, energija za taljenje čelika i nehrđajućeg čelika će ispariti cink na oko 900 stupnjeva, što je mnogo niže od točke taljenja nehrđajućeg čelika. Niska točka vrelišta cinka dovodi do stvaranja pare tijekom zavarivanja ključaonice. Kada pokušavate izaći iz rastaljenog metala, para cinka može ostati u skrutnutom zavaru, što rezultira prekomjernom poroznošću zavara. U nekim slučajevima, para cinka će izaći sa skrućivanjem metala, stvarajući pore ili hrapavost na površini zavarivanja. Završno i mehaničko zavarivanje mogu se jednostavno izvesti odgovarajućim dizajnom spojeva i odabirom parametara laserskog procesa. Nema pukotina ili pora na gornjoj i donjoj površini preklopnih zavara od nehrđajućeg čelika 304 debljine 0,6 mm i pocinčanog čelika debljine 0,5 mm.