Esiteks, mis on laser? Maailma esimene laserkiir toodeti 1960. aastal, kasutades rubiinkristalli terade ergutamiseks välklambipirni. Kristalli soojusmahtuvuse piiratuse tõttu suutis see tekitada vaid väga lühikese ja väga madala sagedusega impulsi. Kuigi hetkeline impulsi tippenergia võib ulatuda 106 vatti, on see siiski madal energiaväljund.
Lasertehnoloogia kasutab polarisaatorit, et peegeldada laseri tekitatud kiiret nii, et see kontsentreeritakse teravustamisseadmesse, et tekitada tohutu energiakiir. Kui fookus on töödeldava detaili lähedal, siis toorik sulab ja aurustub mõne millisekundi jooksul. Seda efekti saab kasutada keevitusprotsessis. Suure-võimsusega CO teke2ja suure võimsusega -YAG-laserid on avanud laserkeevituse uue valdkonna. Laserkeevitusseadmete võtmeks on suure võimsusega-laserid. Seal on kaks peamist kategooriat. Üks on tahke laser, tuntud ka kui Nd:YAG laser. Nd (neodüüm) on haruldane aristokraatlik element, YAG tähistab ütriumalumiiniumgranaati ja selle kristallstruktuur sarnaneb rubiiniga. Nd:YAG laseri lainepikkus on 1,06 μm. Peamine eelis on see, et genereeritud kiirt saab edastada läbi optilise kiu, mistõttu võib keeruka kiire ülekandesüsteemi ära jätta. See sobib paindlikeks tootmissüsteemideks või kaugtöötlemiseks ning seda kasutatakse tavaliselt kõrgete keevitustäpsusnõuetega detailide jaoks. Autotööstuses kasutatakse tavaliselt Nd:YAG lasereid väljundvõimsusega 3-4 kilovatti. Teine tüüp on gaasilaser, tuntud ka kui CO2laser. Molekulaargaasi kasutatakse töökeskkonnana 10,6 μm ühtlase suurusega infrapunalaseri tootmiseks. See võib töötada pidevalt ja väljastada väga suurt võimsust. Laseri standardvõimsus on vahemikus 2-5 kilovatti.
Võrreldes teiste traditsiooniliste keevitustehnoloogiatega on laserkeevituse peamised eelised järgmised:
1. Kiire kiirus, suur sügavus ja väike deformatsioon.
2. Keevitamist saab teostada toatemperatuuril või eritingimustes ning keevitusseadmed on lihtsad. Näiteks laserkiir ei kaldu elektromagnetvälja läbimisel kõrvale; laserid võivad keevitada vaakumis, õhus ja teatud gaasikeskkonnas ning läbi klaasi või laserkiirele läbipaistvate materjalide.
3. See võib keevitada tulekindlaid materjale, nagu titaan, kvarts jne, ja võib keevitada ka heterogeenseid materjale heade tulemustega.
4. Pärast laseri fokuseerimist on võimsustihedus kõrge. Suure võimsusega-seadmete keevitamisel võib kuvasuhe ulatuda 5:1 ja kuni 10:1ni.
5. Võimalik on mikrokeevitus. Pärast laserkiire teravustamist võib see saada väga väikese koha ja seda saab täpselt positsioneerida, nii et seda saab rakendada
Seda kasutatakse mikro- ja väikeste detailide kokkupanemisel ja keevitamisel automatiseeritud masstootmises.
6. Sellega saab keevitada ligipääsmatuid osi ja rakendada kontaktivaba-kaugkeevitust, mis on väga paindlik. Eriti viimastel aastatel on YAG lasertöötlustehnoloogias kasutusele võetud optilise kiu edastustehnoloogia, mis on võimaldanud laserkeevitustehnoloogiat laiemalt edendada ja rakendada.
7. Laserkiirt saab hõlpsasti ajas ja ruumis jagada, võimaldades samaaegset mitme-kiire ja mitme-jaama töötlemist, pakkudes tingimusi täpsemaks keevitamiseks.
Kuid laserkeevitamisel on ka teatud piirangud:
1. See nõuab detailide suurt montaažitäpsust ja laserkiire asukohta toorikul ei saa oluliselt nihutada. Selle põhjuseks on asjaolu, et laserpunkti suurus on pärast teravustamist väike, keevisõmblus on kitsas ja lisatud on täitematerjali. Kui tooriku kokkupaneku täpsus või tala positsioneerimise täpsus ei vasta nõuetele, võivad kergesti tekkida keevitusvead.
2. Laserite ja nendega seotud süsteemide maksumus on suhteliselt kõrge, mille tulemuseks on suur alginvesteering.
