Устройства лазерной сварки

В основе процесса лазерной сварки лежит концентрация лазерного излучения высокой энергии в месте соединения материалов. Главными компонентами лазерного сварочного аппарата являются лазерный излучатель и оптическая система фокусировки лазерного излучения, представляющая собой комплекс линз и зеркал, однако полный состав лазерного сварочного аппарата гораздо шире. Как правило, помимо источника лазерного излучения и блока сварочной головки (оптическая система фокусировки), он включает в себя ещё и блок питания, модуль программного управления (если это автоматическая лазерная установка), а также систему охлаждения (чиллер) и прочие дополнительные устройства (для подачи присадочных элементов и др.). Таким образом аппарат лазерной сварки обеспечивает тепловое воздействие на свариваемые материалы, которое гарантирует диффузное соединение их краёв. Процесс лазерной сварки можно условно разделить на четыре фазы: фокусировка лазерного луча, тепловое воздействие в течении определённого временного промежутка, плавление и затвердевание краёв соединяемого материала после охлаждения. В отличие от традиционной сварки на основе электродов или газа, лазерная сварка обладает гораздо более высокой точностью и скоростью, что позволяет сваривать тонкие (толщиной менее 1мм) разнородные материалы без их тепловой деформации и с отсутствием сварных швов. Эти характеристики лазерной сварки особенно ценны в микроэлектронике. Традиционная лазерная сварка обычно осуществлялась с использованием лазеров с газовой накачкой (СО₂), однако в последнее время, по мерее технологического развития, всё чаще используются аппараты лазерной сварки на твердотельных элементах (Nd; YAG). Существуют также гибридные устройства лазерной сварки, совмещающие в себе два сварочных элемента различной мощности. Помимо чисто автоматических систем лазерной сварки существуют и ручные лазерные сварочные аппараты, которые являются более дешёвыми и позволяют осуществлять лучший визуальный контроль за процессом сварки.