Lassen met laser, een lasproces dat gebruik maakt van stralingsenergie voor warmtetoevoer, is uitgegroeid tot een doorslaggevende techniek voor het realiseren van zeer precieze en efficiënte verbindingen. Deze methode biedt duidelijke voordelen en staat daardoor aan de basis van moderne productietechnologieën.
Neem contact opLaserlassen, een lasproces dat gebruikmaakt van stralingsenergie voor thermische toevoer, is opgekomen als een doorbraak om zeer precieze en efficiënte verbindingen te realiseren, met unieke voordelen die het op de voorgrond plaatsen van geavanceerde productietechnieken. Op basis van zijn smeltbadvormingsmechanisme, wordt de technologie hoofdzakelijk ingedeeld in twee kernvarianten: geleidingsmodus laserlassen en diep weldring laserlassen . Het fundamentele verschil tussen de twee zit in de toestand van het smeltbad: bij de eerste blijft het smeltbadoppervlak gesloten, terwijl bij de tweede het smeltbad doordrongen wordt door de laserstraal, waardoor een sleutelholte ontstaat.
Laslassen in geleidingsmodus werkt met een typische vermogendichtheid van minder dan 10⁵ W/cm², gekenmerkt door een ondiepe smeltendiepte en een kleine verhouding van diepte tot breedte—eigenschappen die het ideaal maken voor toepassingen waarbij zachte, gecontroleerde verwarming vereist is.
Het werkprincipe berust op warmtegeleiding: wanneer het werkstuk de energie van de laserstraal absorbeert, wordt de warmte via geleiding naar binnen getransporteerd. Door parameters zoals de pulsbreedte en energie van de laser nauwkeurig af te stellen, kan het werkstuk lokaal of volledig worden gesmolten, waardoor een duidelijk afgebakende smeltzone ontstaat. Terwijl de laserstraal langs de lasbaan beweegt, koelt en stolt deze smeltzone geleidelijk, waardoor een stabiele lasnaad ontstaat.
Dankzij de compatibiliteit met een breed scala aan materialen en uitzonderlijke stabiliteit van het smeltbad is geleidende laswerk met laser een standaard geworden in essentiële industrieën zoals elektronicamanufactuur, automobielproductie en algemene werktuigbouw, en ondersteunt het kritieke processen vanaf het verbinden van microcomponenten tot grote structurele samenstellingen.
In tegenstelling hiertoe vereist diep welden met laser een vermogensdichtheid van meer dan 10⁶ W/cm². Het kenmerkende ervan is het gebruik van een laserstraal met hoog vermogen die het oppervlak van het werkstuk verwarmt, smelt en verdampt; onder intense dampdruk ontstaat een smalle 'sleutelgat'-structuur, waardoor diep en gericht smelten mogelijk is. Dit leidt tot twee essentiële voordelen: zeer hoge las snelheden en een grote verhouding van diepte tot breedte -waardoor het onmisbaar is voor de productie van dikke onderdelen of voor hoge doorvoersnelheden.
Wanneer het uitgangsvermogen van de laser 10⁶–10⁷ W/cm² bereikt, is de gegenereerde energie veel groter dan het verlies via geleiding, convectie en straling van het werkstuk. Dit zorgt voor een snelle verdamping van het metalen oppervlak, waardoor een sleutelgat ontstaat, terwijl er een vloeibare smeltzone ontstaat rond de rand ervan. Wanneer het lasstation gestaag langs de lasrichting beweegt, vult het smeltmetaal het sleutelgat en stolt, waardoor een sterke, duurzame lasnaad wordt gevormd tussen de basismaterialen – bestand tegen extreme mechanische of thermische belasting.
Buiten lassen om zijn deze twee lasermechanismen- oppervlaktesmelting en perforatie -basistechnologieën in breder laserbewerkingsgebruik, elk afgestemd op unieke industriële behoeften.
Oppervlaktesmelting : Bij blootstelling aan laserlicht wordt het oppervlak van het materiaal lokaal verhit en gesmolten om een gesloten smeltbad te vormen. Het proces balanceert "gladstrijken" en "smelten" van het oppervlak, waarbij nauwkeurige controle van de laservermogen, scan snelheid en brandpuntsafstand nodig is om de nauwkeurigheid te garanderen. De belangrijkste toepassingen zijn metalen coating (voor corrosie- of slijtagebestendigheid), materiaalreparatie (bijvoorbeeld het herstellen van oppervlaktefouten in lucht- en ruimtevaartcomponenten) en het produceren van op maat gemaakte onderdelen.
Perforatie : De laserstraal dringt het materiaaloppervlak binnen en creëert een of meerdere gaten die een directe overdracht van energie naar het binnenste van het materiaal mogelijk maken. Aangezien het brandpunt van de laser tijdens de bewerking continu verschuift, moeten parameters zoals de positie van de straal, vermogen en scansnelheid nauwkeurig worden gereguleerd. Deze technologie wordt breed toegepast in microfabricage (bijvoorbeeld het maken van kleine poriën in medische apparatuur), biomedische toepassingen (precisie-aflatie van weefsel) en sensorproductie (het boren van microgaten voor signaaloverdracht).
Naarmate lasertechnologie zich ontwikkelt, blijven de grenzen van wat mogelijk is uitbreiden. Branche-experts en onderzoekers ontwikkelen nieuwe bewerkingsmethoden om grotere complexiteit en efficiëntie te realiseren: het aanpassen van de vorm of polarisatie van de laserbundel om de precisie te verbeteren, het toepassen van multibundelsystemen voor gelijktijdige bewerking in meerdere zones, of het integreren van multi-jet structuren om de warmteverdeling te verbeteren. Deze innovaties beloven onvervulde behoeften te vervullen - van ultrafijne microfabricage tot grootschalige additieve productie - en versterken zo de rol van laserbewerking als een hoeksteen van slimme en duurzame productie.
Laserlassen is op zijn kern een transformatieproces: metalen werkstukken absorberen de hoge energie van de laser, smelten en stollen tot stabiele lasnaden. De unieke combinatie van precisie, efficiëntie en veelzijdigheid heeft het onmisbaar gemaakt in de moderne productie — het voortdrijven van vooruitgang in het verlichten van de automotive industrie, lucht- en ruimtevaart innovatie, elektronica miniaturisering en daarbuiten. Naarmate de vraag groeit naar snellere, duurzamere en beter presterende productiemethoden, zullen laserlassen en de daarvan afgeleide technologieën een nog belangrijker rol gaan spelen in de toekomst van de industrie.