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I. Princípio de funcionamento básico (interação entre laser e material)

1. Absorção e conversão de energia

O laser gera um feixe de laser extremamente fino, altamente brilhante e monocromático.

Este feixe de laser é transmitido através de fibras ópticas para a tocha de soldagem portátil. Após colimação e focalização, ele irradia a superfície da peça metálica.

Materiais metálicos podem absorver a energia dos lasers (especialmente na faixa do infravermelho, como 1064 nm, para a qual os metais têm uma taxa de absorção relativamente alta) e converter instantaneamente a energia luminosa em energia térmica.

- Fusão e formação de poças de fusão:

Na pequena área irradiada pelo laser (o diâmetro focal geralmente é de apenas alguns décimos de milímetro), a energia é altamente concentrada, a temperatura aumenta rapidamente e o metal derrete ou até mesmo vaporiza rapidamente.

À medida que a tocha de soldagem se move, o feixe de laser se move sincronizadamente, e a área de metal fundido também se move, esfria e solidifica na parte traseira. Essa área de fluxo contínuo de metal líquido é chamada de "poça de fusão".

- Formação de solda:

O metal na extremidade frontal da poça de fusão continua derretendo, enquanto o metal na extremidade traseira continua esfriando e solidificando, formando assim uma costura de solda contínua e uniforme.

Devido à energia altamente concentrada do laser, as velocidades de aquecimento e resfriamento são extremamente rápidas, de modo que a zona afetada pelo calor é muito pequena e a deformação da peça de trabalho também é mínima.

Ii. Composição do Sistema e Trabalho Colaborativo

Um completo máquina de solda a laser portátil não é apenas uma arma; é um sistema que consiste principalmente em:

1. Laser: O "coração" do sistema, geralmente é um laser de fibra. Devido à sua alta eficiência, boa qualidade do feixe, tamanho relativamente pequeno e natureza livre de manutenção, é muito adequado para aplicações portáteis. A faixa de potência geralmente fica entre 1000 W e 2000 W, sendo adequado para soldar materiais de diversas espessuras.

2. Sistema de resfriamento: quando o laser está em operação, ele gera uma grande quantidade de calor e requer um resfriador adequado para resfriamento, a fim de garantir a operação estável e de longo prazo do laser.

3. Sistema de controle: O "cérebro" da máquina, integrado à unidade principal. É usado para definir e ajustar parâmetros como potência do laser, frequência e ciclo de trabalho, além de monitorar o status operacional de todo o sistema.

4. Pistola de solda portátil: Este é um componente essencial para a operação "portátil". Contém:

- Espelho colimador: Converte o laser divergente emitido pela fibra óptica em luz paralela.

- Espelho de foco: Focaliza o feixe de laser paralelo na superfície da peça de trabalho para formar um ponto de alta densidade de energia.

- Proteger as lentes: Evita que respingos gerados durante a soldagem contaminem e danifiquem as lentes ópticas internas.

- Luz indicadora: Geralmente um LED vermelho ou laser de baixa potência, serve para indicar a posição do foco atual do laser, facilitando a mira do operador.

- Sistema de alimentação de arame (opcional): Muitas tochas de soldagem portáteis são integradas ou equipadas com máquinas de alimentação de arame externas, que alimentam o arame de soldagem de forma automática e precisa na poça de fusão quando é necessário adicionar arame de soldagem durante a soldagem.

- Interruptor de proteção: a luz só apaga quando o interruptor é pressionado para garantir a segurança.

5. Bancada de apoio: inclui plataformas para colocação de peças de trabalho, acessórios, etc.

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