Kimpalan laser adalah salah satu aplikasi terawal dalam pemprosesan bahan laser industri. Dalam kebanyakan aplikasi awal, kimpalan yang dihasilkan laser adalah kualiti yang lebih tinggi, mengakibatkan peningkatan produktiviti. Dengan perkembangan jenis laser, sumber laser kini mempunyai kuasa yang lebih tinggi, panjang gelombang yang berbeza dan julat keupayaan nadi yang lebih luas. Di samping itu, penyebaran rasuk, perkakasan dan perisian kawalan mesin, dan sensor proses semuanya mempromosikan perkembangan baru proses kimpalan laser yang lebih baik.
Kimpalan laser mempunyai kelebihan yang unik, termasuk input haba yang rendah, zon gabungan sempit dan zon terjejas haba, serta sifat mekanikal bahan yang sangat baik yang sebelum ini sukar digunakan proses yang menghasilkan input haba yang besar ke bahagian-bahagian. Ciri-ciri ini menjadikan kimpalan yang dibentuk oleh kimpalan laser lebih kuat dan lebih menarik dalam penampilan. Di samping itu, masa penetapan yang diperlukan untuk kimpalan laser adalah lebih kurang. Ditambah dengan sensor penjejakan laser, automasi dapat direalisasikan, sehingga mengurangkan kos produk. Semua teknologi baru ini telah memperluaskan lagi pelbagai aplikasi kimpalan laser. Dalam banyak industri, kimpalan laser gentian menggunakan logam yang berbeza, bentuk komponen, saiz dan jumlah telah berjaya digunakan.
Kimpalan bateri
Peningkatan penggunaan bateri litium dalam kenderaan elektrik dan banyak peranti elektronik bermakna jurutera menggunakan kimpalan laser gentian dalam reka bentuk produk. Komponen pembawa semasa yang dihasilkan oleh aloi tembaga atau aluminium disambungkan ke satu siri bateri dalam bateri oleh kimpalan laser gentian optik. Aloi aluminium kimpalan laser (biasanya 3000 Siri) dan tembaga tulen untuk membentuk hubungan elektrik dengan elektrod positif dan negatif bateri. Semua bahan dan kombinasi bahan yang digunakan dalam bateri adalah bahan calon untuk proses kimpalan laser gentian baru. Bertindih, punggung dan fillet dikimpal sendi membuat pelbagai sambungan di dalam bateri. Kimpalan laser bahan lug ke terminal negatif dan positif akan menghasilkan hubungan elektrik yang dibungkus. Pemasangan pek bateri akhir dan langkah kimpalan, iaitu, pengedap bersama aluminium boleh, mewujudkan halangan untuk elektrolit dalaman. Oleh kerana bateri dijangka berfungsi dengan pasti selama 10 tahun atau lebih, pemilihan kimpalan laser sentiasa boleh mempunyai kualiti yang tinggi. Menggunakan peralatan dan proses kimpalan laser gentian optik yang betul, kimpalan laser secara konsisten boleh menghasilkan kimpalan berkualiti tinggi aloi aluminium siri 3000.
Pemesinan ketepatan dan kimpalan
Meterai yang digunakan dalam kapal, kilang kimia dan industri farmaseutikal pada mulanya dikimpal TIG. Kerana ia digunakan dalam persekitaran sensitif, komponen ini adalah mesin ketepatan dan tanah oleh bahan aloi asas nikel yang tahan terhadap suhu tinggi dan kakisan kimia. Saiz batch biasanya kecil dan bilangan tetapan adalah besar. Difahamkan bahawa pada masa ini, pemasangan komponen ini telah diperbaiki oleh kimpalan laser gentian optik. Sebab-sebab untuk menggunakan kimpalan laser gentian untuk menggantikan proses kimpalan arka robotik awal termasuk: kualiti kimpalan laser adalah konsisten; Ia mudah untuk menukar dari satu konfigurasi komponen ke yang lain, yang mengurangkan masa penetapan dan meningkatkan output; Kos boleh dikurangkan dengan memasang sensor penjejakan laser untuk mengautomasikan proses kimpalan laser.
Kimpalan ketat gas
Elektronik tertutup hermetically dalam peranti perubatan seperti perentak jantung dan elektronik lain telah menjadikan kimpalan laser gentian sebagai proses pilihan untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan tertinggi. Perkembangan terkini proses kimpalan ketat gas telah menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan kimpalan laser dan titik akhir kimpalan, yang merupakan kedudukan utama untuk menyelesaikan pengedap ketat gas. Teknologi kimpalan laser sebelumnya akan menghasilkan kemurungan pada titik akhir apabila rasuk laser dimatikan, walaupun kuasa laser dikurangkan. Kawalan rasuk laser lanjutan menghilangkan kemurungan dalam kimpalan nipis dan mendalam. Hasilnya adalah kualiti kimpalan yang konsisten, tiada keliangan pada titik akhir, penampilan yang lebih baik dan pengedap yang lebih dipercayai.
Kimpalan aeroangkasa
Kimpalan laser gentian nikel dan aloi penerbangan berasaskan titanium memerlukan mengawal geometri kimpalan dan kimpalan mikrostruktur, termasuk meminimumkan keliangan dan mengawal saiz bijirin. Dalam banyak aplikasi aeroangkasa, prestasi keletihan kimpalan adalah kriteria reka bentuk utama. Oleh itu, jurutera reka bentuk hampir selalu menentukan bahawa permukaan kimpalan adalah cembung atau sedikit cembung untuk meningkatkan kekuatan kimpalan. Untuk tujuan ini, garis pengisian dengan diameter 1.2 mm digunakan untuk proses automatik. Penambahan wayar pengisi ke sendi punggung akan menghasilkan mahkota yang konsisten di bahagian atas dan bawah pas. Dengan memastikan mikrostruktur kimpalan yang baik, pemilihan aloi wayar kimpalan juga menyumbang kepada sifat-sifat mekanikal kimpalan.
Kimpalan logam yang berbeza
Keupayaan untuk mengeluarkan produk menggunakan logam dan aloi yang berbeza sangat meningkatkan fleksibiliti reka bentuk dan pengeluaran. Mengoptimumkan sifat produk siap, seperti kakisan, haus dan rintangan haba, sambil mengawal kos, adalah motivasi biasa untuk kimpalan logam yang berbeza. Menyambungkan keluli tahan karat dan keluli tergalvani adalah contoh. Oleh kerana rintangan kakisan yang sangat baik, 304 keluli tahan karat dan keluli karbon tergalvani telah digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi, seperti peralatan dapur dan komponen penerbangan. Proses ini membentangkan beberapa cabaran khas, terutamanya kerana salutan zink akan membawa masalah keliangan kimpalan yang serius. Semasa kimpalan, tenaga untuk mencairkan keluli dan keluli tahan karat akan menguap zink pada kira-kira 900 °C, yang jauh lebih rendah daripada titik lebur keluli tahan karat. Titik didih rendah zink membawa kepada pembentukan stim semasa kimpalan lubang kunci. Apabila cuba melarikan diri dari logam lebur, wap zink mungkin kekal dalam kimpalan pepejal, mengakibatkan keliangan kimpalan yang berlebihan. Dalam sesetengah kes, wap zink akan melarikan diri dengan pemejalan logam, membentuk liang atau kekasaran pada permukaan kimpalan. Penamat dan kimpalan mekanikal boleh dilakukan dengan mudah melalui reka bentuk bersama yang sesuai dan pemilihan parameter proses laser. Tiada keretakan atau liang-liang pada permukaan atas dan bawah kimpalan pusingan 304 keluli tahan karat dengan ketebalan 0.6mm dan keluli tergalvani dengan ketebalan 0.5mm.