Laserhitsaus oli yksi teollisen lasermateriaalinkäsittelyn varhaisimmista sovelluksista. Useimmissa varhaisissa sovelluksissa laserit tuottivat korkealaatuisempia hitsejä, mikä johti tuottavuuden kasvuun. Koska laserluokka on kehittynyt, laserlähteitä on nyt saatavana suuremmalla teholla, eri aallonpituuksilla ja laajemmalla pulssiominaisuuksilla. Tämän lisäksi säteen toimitus, koneenohjauslaitteistot ja -ohjelmistot sekä prosessianturit ovat kaikki edistäneet laserhitsausprosessin uutta ja parempaa kehitystä.
Laserhitsaus tarjoaa ainutlaatuisia etuja, kuten alhaisen lämmöntuoton, kapeat sulamis- ja lämpövaikutusvyöhykkeet sekä materiaalien erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, joita aiemmin oli vaikea hitsata käyttämällä prosesseja, jotka tuottavat suuren lämmöntuoton osaan. Nämä ominaisuudet johtavat vahvempiin ja kosmeettisesti kauniimpiin laserhitsauksella muodostettuihin hitseihin. Lisäksi laserhitsaus vaatii paljon vähemmän asennusaikaa, ja laserseurantaantureita lisäämällä se voidaan automatisoida, mikä johtaa alhaisempiin tuotekustannuksiin. Kaikki nämä uudet tekniikat laajentavat laserhitsauksen sovellusten valikoimaa entisestään. Kuitulaserhitsausta käyttämällä erilaisia metalleja, osien muotoja, kokoja ja tilavuuksia on käytetty menestyksekkäästi monilla teollisuudenaloilla.
Akun hitsaus
Alumiiniseosten (yleensä 3000-sarja) ja puhtaan kuparin laserhitsaus sähköisten kontaktien muodostamiseksi akun positiivisten ja negatiivisten napojen kanssa. Kaikki akuissa käytetyt materiaalit ja materiaaliyhdistelmät sopivat uuteen kuitulaserhitsausprosessiin. Päällekkäiset, päittäis- ja filehitsatut liitokset mahdollistavat erilaisia liitoksia akun sisällä. Korvakkeen materiaalin laserhitsaus negatiivisiin ja positiivisiin elektrodeihin luo sähköisen kosketuksen pakkaukseen. Viimeinen akun kokoonpanon hitsausvaihe, joka sulkee alumiinitölkkien saumat, luo esteen sisäiselle elektrolyytille.
Koska akkujen odotetaan toimivan luotettavasti vähintään 10 vuotta, laserhitsaus valitaan sen tasaisen korkean laadun vuoksi. Käyttämällä oikeita kuitulaserhitsauslaitteita ja -prosessia laserhitsaus tuottaa jatkuvasti korkealaatuisia hitsejä 3000-sarjan alumiiniseoksille.
Tarkkuusprosessihitsaus
Laivoissa ja kemianjalostamoissa sekä lääketeollisuudessa käytetyt tiivisteet olivat alun perin TIG-hitsattuja. Koska niitä käytetään herkissä ympäristöissä, nämä komponentit on tarkkuuskoneistettu ja hiottu korkeita lämpötiloja kestävistä ja kemiallisesti kestävistä nikkelipohjaisista seosmateriaaleista. Eräkoot ovat yleensä pieniä ja asennusmäärät suuria. On selvää, että näiden komponenttien kokoonpanoa on nyt parannettu käyttämällä kuitulaserhitsausta.
Syitä aikaisemman robottikaarihitsausprosessin korvaamiseen kuitulaserhitsauksella ovat seuraavat: tasainen laserhitsauksen laatu; helppo vaihtaa komponenttikokoonpanosta toiseen, mikä lyhentää asennusaikaa ja parantaa suorituskykyä; ja kustannussäästöjä automatisoimalla laserhitsausprosessi laserseurantaanturien kokoonpanon avulla.
Kaasutiivis hitsaus
Hermeettisesti suljettu elektroniikka lääkinnällisissä laitteissa, kuten sydämentahdistimissa ja muussa elektroniikassa, on tehnyt kuitulaserhitsauksesta suosituimman prosessin korkeinta luotettavuutta vaativiin sovelluksiin. Hermeettisten hitsausprosessien viimeaikainen kehitys on käsitellyt laserhitsaukseen ja hitsin päätepisteeseen liittyviä ongelmia, jotka ovat kriittinen paikka hermeettisten tiivisteiden aikaansaamisessa.
Aikaisemmat laserhitsaustekniikat tuottivat painaumia loppupisteessä, kun lasersäde sammutettiin, jopa pienemmällä laserteholla. Edistyksellinen lasersäteen ohjaus eliminoi kuoppia sekä ohuissa että syvissa hitseissä. Tuloksena on tasainen hitsin laatu ilman huokoisuutta päätepisteessä sekä parempi ulkonäkö ja luotettavampi tiiviste.
Erilainen metallihitsaus
Mahdollisuus valmistaa tuotteita erilaisista metalleista ja seoksista lisää huomattavasti suunnittelun ja tuotannon joustavuutta. Valmiin tuotteen ominaisuuksien, kuten korroosion, kulumisen ja lämmönkestävyyden, optimointi kustannusten hallinnassa on yleinen motiivi tehdä erilaisia metallihitsauksia. Esimerkkinä on ruostumattoman teräksen ja galvanoidun teräksen yhdistäminen. Erinomaisen korroosionkestävyytensä ansiosta ruostumatonta 304-terästä ja galvanoitua hiiliterästä on käytetty monenlaisissa sovelluksissa, kuten keittiövälineissä ja ilmailukomponenteissa. Prosessi tuo mukanaan erityisiä haasteita, ei vähiten siksi, että sinkkipinnoite voi aiheuttaa vakavia hitsin huokoisuusongelmia.
Hitsausprosessin aikana teräksen ja ruostumattoman teräksen sulattamiseen käytetty energia haihduttaa sinkin noin 900 celsiusasteessa, mikä on huomattavasti ruostumattoman teräksen sulamispisteen alapuolella. Sinkin alhainen kiehumispiste aiheuttaa höyryjen muodostumista lukkoreikähitsauksen aikana. Kun yritetään paeta sulaa metallia, sinkkihöyryt voivat jäädä jähmettyneeseen hitsiin, mikä johtaa liialliseen hitsin huokoisuuteen. Joissakin tapauksissa sinkkihöyryt voivat poistua metallin jähmettyessä aiheuttaen huokoisuutta tai karheutta hitsin pintaan.
Oikealla liitossuunnittelulla ja laserprosessiparametrien valinnalla viimeistely ja mekaaninen hitsaus voidaan suorittaa helposti. Ruostumattoman teräksen 304, jonka paksuus on 0,6 mm, ja galvanoidun teräksen, jonka paksuus oli 0,5 mm, kippihitsauksissa ei ollut halkeamia tai huokoisuutta sekä ylä- että alapinnalla.
