Um laser de robô de soldagem é um feixe de energia monocromático e focado direcionalmente, produzido usando o princípio de amplificação de luz realizado por radiação estimulada. Ele pode gerar um feixe de energia com diâmetro inferior a 0,01 mm e densidade de potência de até 10 W/m2.
Este feixe de energia pode ser usado como fonte de calor para soldagem, corte e revestimento de superfícies de materiais.
Crobô idoso
O processo de soldagem a laser de um robô de soldagem envolve o uso de luz visível ou ultravioleta como fonte de calor para derreter e conectar peças de trabalho. A energia do laser é altamente focada em um ponto, o que aumenta sua densidade de energia, tornando-o um método de soldagem eficaz.
Durante o processo de soldagem, o feixe de laser é direcionado para a superfície do material, onde é parcialmente refletido e parcialmente absorvido pelo material. Para materiais opacos, a luz transmitida é absorvida e o coeficiente de absorção linear do metal é normalmente 107-108/m.
No caso dos metais, o laser é absorvido numa espessura de 0,01-0,1m na superfície do metal, que se transforma em energia térmica, fazendo com que a temperatura do metal aumente e seja transmitida ao interior do metal. O metal vaporizado ajuda a evitar que a energia residual seja refletida pelo metal.
A penetração do feixe de laser é afetada pela condutividade térmica do material. A reflexão, transmissão e absorção do laser na superfície do material são o resultado da interação entre o campo eletromagnético da onda de luz e o material.
Quando a onda de luz laser incide sobre o material, as partículas carregadas no material vibram de acordo com o ritmo do vetor elétrico da onda de luz, convertendo a energia de radiação do fóton em energia cinética do elétron. O excesso de energia de algumas partículas, como a energia cinética dos elétrons livres e a energia de excitação dos elétrons ligados, é transformada em energia térmica.
Comparado a outras fontes de luz, o laser possui características únicas, como alta diretividade, brilho (intensidade de fótons), monocromaticidade e coerência. A conversão da energia luminosa absorvida pelo material em energia térmica ocorre em um tempo muito curto (cerca de 10s) e é limitada à região da radiação laser.
A absortividade do laser pelo metal depende do comprimento de onda do laser, das propriedades do material, da temperatura, da condição da superfície e da densidade de potência do laser. Laser de estado sólido YAG (ítrio-alumínio-granada) e CO2 laser a gás são os dois principais tipos de laser usados na soldagem.
