Laser je snop koncentrirane svjetlosne energije generiran na određenoj valnoj duljini. U prirodi svjetlost postoji u spektru valnih duljina, od vrlo kratkih (rendgenske i gama zrake) do vrlo dugih (radiovalovi). Ljudi mogu vidjeti samo vidljive ili 'bijele' valne duljine od oko 430-690 nanometara (nm). Laserski snop je pojačana koncentracija svjetlosne energije na određenoj valnoj duljini. To je koherentna svjetlost koja omogućuje fokusiranje na usku točku i uski snop na velikim udaljenostima. Riječ laser je akronim koji označava pojačanje svjetlosti stimuliranom emisijom zračenja.
Princip rada laserskog zavarivača
Laserska zraka se proizvodi unutar kristala rubina. Kristal rubina je napravljen od aluminijevog oksida s kromom raspršenim po njemu. Koji se formira oko 1/2000 kristala, ovo je manje prirodni rubin. Posrebrena ogledala su ugrađena s obje strane kristala. Jedna strana ogledala ima malu rupicu, kroz koju izlazi zraka.
Oko rubin kristala postavljena je bljeskalica, koja je ispunjena inertnim plinom ksenonom. Bljeskalica je posebno dizajnirana tako da postiže brzinu bljeskanja od oko tisuću bljeskova u sekundi.
Električna energija se pretvara u svjetlosnu energiju, a to se postiže pomoću bljeskalice.
Kondenzator služi za pohranu električne energije i dovod visokog napona do bljeskalice radi pravilnog rada.
Električna energija koja se ispušta iz kondenzatora i ksenona pretvara visoku energiju u bijelo bljeskanje frekvencijom od 1/1000 u sekundi.
Atomi kroma u kristalima rubina su pobuđeni i pretvoreni u visoku energiju. Zbog stvaranja topline, dio te energije se gubi. No, dio svjetlosne energije reflektira se od zrcala do zrcala i atomi kroma se ponovno pobuđuju sve dok istovremeno ne izgube svoju dodatnu energiju, formirajući uski snop koherentne svjetlosti. To izlazi kroz malu rupicu na jednom kraju kristalnog zrcala.
Ovaj uski snop fokusira se optičkom lećom za fokusiranje kako bi se stvorila mala intenzivna laserska zraka na obratku.
Laserske zrake se mijenjaju pri interakciji s materijalom
Apsorpcija laserske energije materijala varira ovisno o nizu čimbenika, kao što su valna duljina, debljina materijala, kristalna struktura, aditivi materijala, molekularna struktura i drugo. Proces koristi prednosti ovih svojstava materijala i lasera kako bi stvorio vezu između dva plastična materijala - jednog koji prenosi lasersku energiju i drugog koji je apsorbira.
Kada laserska zraka naiđe na bilo koji materijal poput plastike, ona će se ili propustiti, reflektirati ili apsorbirati ovisno o valnoj duljini i sastavu materijala s kojim se susreće. Većina materijala pokazuje određeni stupanj sva 3 efekta, ali u različitim omjerima. Materijal može biti optički proziran za svjetlost u vidljivom spektru i vrlo apsorpcijski za infracrveni laser ili biti neproziran za naše oči, ali transparentan za infracrveni laser.
Mehanika laserskog zavarivača
Lasersko zavarivanje je proces koji uzrokuje spajanje materijala toplinom dobivenom primjenom koncentriranog koherentnog svjetlosnog snopa koji pada na površine koje se spajaju.
To se postiže kroz sljedeće faze:
1. Interakcija laserske zrake s materijalom obratka.
2. Provođenje topline i porast temperature.
3. Taljenje, isparavanje i spajanje: Prilikom korištenja laserske zrake za zavarivanje, elektromagnetsko zračenje udara u površinu osnovnog metala s takvom koncentracijom energije da se temperatura površine tali u paru i stvaraju se taline metala ispod.
