雷射焊接是一種現代高精度焊接技術，廣泛應用於製造業，尤其在汽車、航空航天、電子、醫療設備和金屬加工等領域。它利用強大的激光束來將材料加熱至高溫，從而實現高效的焊接。下面我們將深入探討雷射焊接機的工作原理。
雷射的生成
雷射焊接的關鍵是生成高度集中的、單一波長的激光束。這種機械零件激光束的生成通常依賴於以下元件：
雷射介質（Laser Medium）： 雷射焊接機介質是一種特殊的物質，如氬氣、二氧化碳或釹鋼等，通常是在雷射管或雷射二極管中。這些材料具有特定的能級結構，可用於激發激光發射。
泵浦源（Pumping Source）： 雷射焊接機介質需要外部能量供應來激發其內部原子或分子。這通常由電子束、閃光燈或其他雷射來實現。
反射鏡或半反射鏡： 反射鏡和半反射鏡被用來在雷射介質中反射激發能量，雷射焊接機使其產生受激發射。
激光束的放大
生成的激光束經過反射鏡或半反射鏡後，雷射焊接機會進入一個光學共振腔（Optical Resonator），這是一個由兩個或多個鏡子組成的系統。這個腔內的激光束來回反射，不斷增強，直到它達到足夠的光功率。一個反射鏡通常是100%的鏡子，稱為輸出耦合鏡，用來允許激光束離開共振腔，成為可用於焊接的光束。
雷射焊接的過程
一旦生成並放大，激光束就可以用於焊接過程。雷射焊接通常包括以下步驟：
對工件的聚焦： 雷射焊接機使用一個聚焦鏡頭，將激光束集中到非常小的焦點，這樣可以實現高能密度，使工件在焦點處受到高強度的熱作用。
熔化材料： 激光束的高能量將工件表面的材料加熱至其熔點，這使材料變成液體狀態。
焊接： 一旦材料熔化，可以通過移動激光束或工件，或者兩者同時移動，來實現焊接。焊接是通過將兩個或多個工件的熔融材料混合在一起，然後冷卻凝固來完成的。
冷卻： 焊接完成後，焊接接頭會冷卻，材料重新凝固，形成堅固的連接。
