焊接機器人激光加工的原理

焊接機器人是利用激光束與物質相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工等的一門技術。激光加工作為先進制造技術已廣泛應用于汽車、電子、電器、航空、冶金、機械制造等工業領域，對提高產品質量和勞動生產率、自動化、減少材料消耗等起到越來越重要的作用。

焊接機器人激光加工

焊接機器人激光加工是以聚焦的激光束作為熱源轟擊工件，對金屬或非金屬工件進行熔化形成小孔、切口、連接、熔覆等的加工方法。激光加工實質上是激光與非透明物質相互作用的過程，微觀上是一個量子過程，宏觀上則表現為反射、吸收、加熱、熔化、氣化等現象。

在不同功率密度的激光束照下，材料表面區域發生各種不同的變化，這些變化包括表面溫度升高、熔化、氣化、形成小孔以及產生光致等離子體等。

1激光功率密度小于數量級

當激光功率密度小于數量級時，金屬吸收激光能量只引起材料表層溫度升高，但維持固相不變，主要用于零件的表面熱處理、相變硬化處理或釬焊等。當激光功率密度在數量級范圍時，產生熱傳導型加熱，材料表層將發生熔化，主要用于金屬的表面重熔、合金化、熔覆和熱傳導型焊接(如薄板高速焊及精 密點焊等)。

2激光功率密度達到數量級

當激光功率密度達到數量級時，材料表面在激光束的照射下，激光熱源中心加熱溫度達到金屬的沸點，形成等離子蒸汽而強烈氣化，在氣化膨脹壓力作用下，液態表面向下凹陷形成深熔小孔;與此同時，金屬蒸汽在激光束的作用下電離產生光致等離子體。這一階段主要用于激光束深熔焊接、切割和打孔等。