หลักการของเทคโนโลยีการเชื่อมแบบเจาะลึกด้วยเลเซอร์
การเชื่อมแบบเจาะลึกด้วยเลเซอร์เกี่ยวข้องกับการใช้ลำแสงเลเซอร์ต่อเนื่องเพื่อเชื่อมต่อวัสดุและแบ่งปันความคล้ายคลึงกันในกระบวนการทางโลหะวิทยากับการเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน การแปลงพลังงานสามารถทำได้ผ่านโครงสร้าง "รูเล็ก" และทำได้โดยการฉายรังสีเลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูง ทำให้วัสดุระเหยและสร้างรูเล็กๆ
รูเล็กๆ ที่เต็มไปด้วยไอน้ำนี้ทำหน้าที่เหมือนวัตถุสีดำ ดูดซับพลังงานเกือบทั้งหมดของลำแสงที่ตกกระทบ เป็นผลให้อุณหภูมิภายในโพรงสูงถึงประมาณ 2,500 องศา ทำให้โลหะที่อยู่รอบโพรงหลอมละลายเนื่องจากการถ่ายเทความร้อนจากผนังด้านนอกของโพรงที่มีอุณหภูมิสูง รูเล็กๆ นี้เต็มไปด้วยไอน้ำอุณหภูมิสูงที่เกิดจากการระเหยอย่างต่อเนื่องของวัสดุผนังภายใต้การฉายรังสีของลำแสง ผนังล้อมรอบด้วยโลหะหลอมเหลวซึ่งล้อมรอบด้วยวัสดุที่เป็นของแข็ง กระบวนการนี้แตกต่างจากการเชื่อมทั่วไปเนื่องจากพลังงานจะถูกสะสมไว้บนพื้นผิวก่อนแล้วจึงส่งเข้าด้านใน
การไหลของของเหลวและแรงตึงผิวของชั้นผนังอยู่ในสมดุลไดนามิกโดยมีแรงดันไอน้ำเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องภายในโพรงของรู ลำแสงเข้าสู่รูเล็ก ๆ อย่างต่อเนื่องช่วยรักษาสถานะการไหลของวัสดุภายนอกรูให้คงที่
กล่าวคือ รูเล็กๆ และโลหะหลอมเหลวรอบๆ ผนังรูจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วยความเร็วไปข้างหน้าของลำแสงนำ และโลหะหลอมเหลวจะเติมช่องว่างที่เหลือหลังจากรูเล็กๆ ถูกเอาออกและควบแน่นตามนั้น ก่อตัวเป็นรอยเชื่อม กระบวนการทั้งหมดข้างต้นเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนความเร็วในการเชื่อมสามารถเข้าถึงหลายเมตรต่อนาทีได้อย่างง่ายดาย
รูขนาดเล็กและโลหะหลอมเหลวรอบๆ เคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วยลำแสงนำ ทำให้โลหะหลอมเหลวเติมลงในช่องว่างและก่อตัวเป็นรอยเชื่อม กระบวนการความเร็วสูงนี้สามารถบรรลุความเร็วในการเชื่อมหลายเมตรต่อนาที
ข้อดีของการเชื่อมแบบเจาะลึกด้วยเลเซอร์
ข้อดีอย่างหนึ่งของการเชื่อมแบบเจาะลึกด้วยเลเซอร์คือความสามารถในการเจาะลึกเข้าไปในโลหะที่กำลังเชื่อม สิ่งนี้ทำให้เลเซอร์สามารถสร้างพันธะที่แข็งแรงและทนทานระหว่างชิ้นโลหะ ส่งผลให้รอยเชื่อมมีความปลอดภัยสูงและใช้งานได้ยาวนาน
ข้อดีอีกอย่างของเทคนิคนี้คือความสามารถในการเชื่อมวัสดุได้หลากหลาย รวมถึงเหล็ก อะลูมิเนียม และไททาเนียม นอกจากนี้ การเชื่อมแบบเจาะลึกด้วยเลเซอร์ยังมีความหลากหลายสูง และสามารถใช้เชื่อมเข้ากับรูปทรงที่ซับซ้อนได้อย่างง่ายดาย