Laserový svařovací robot je monochromatický, směrově zaměřený energetický paprsek generovaný na principu zesilování světla prostřednictvím stimulovaného záření, který může získat průměr menší než 0,01 mm a hustotu výkonu až 10 W/㎡. Může být použit jako zdroj tepla pro svařování, řezání a povrchové opláštění materiálů.
Laserový svařovací robot je metoda svařování, která využívá energii (viditelné světlo nebo ultrafialové světlo) jako zdroj tepla k tavení a spojování obrobků. Laserové energie lze dosáhnout nejen proto, že samotný laser má extrémně vysokou energii, ale co je důležitější, protože laserová energie je vysoce zaostřena v bodě, což zvyšuje jeho hustotu energie.
Během svařování laser osvětluje povrch svařovaného materiálu a reaguje s ním, což způsobuje, že se část materiálu odráží a část je absorbována a vstupuje do vnitřku materiálu. U neprůhledných materiálů je procházející světlo absorbováno a lineární koeficient absorpce kovu je 10 * 7~10 * 8/m. U kovů je laser absorbován a přeměněn na tepelnou energii v tloušťce 0.{5}},1 m na kovovém povrchu, což způsobí, že teplota na kovovém povrchu stoupne a následně se přenese do vnitřku kovu.
Fotony bombardují povrch kovu za vzniku páry a odpařený kov brání tomu, aby se zbývající energie odrážela od kovu. Pokud má svařovaný kov dobrou tepelnou vodivost, dosáhne větší hloubky průniku. Odraz, přenos a absorpce laseru na povrchu materiálu jsou v podstatě výsledkem interakce mezi elektromagnetickým polem světelných vln a materiálem.
Když laserové světelné vlny dopadají na materiál, nabité částice v materiálu vibrují podle kroku elektrického vektoru světelných vln a přeměňují energii záření fotonů na kinetickou energii elektronů. Látky po absorpci laseru nejprve generují přebytečnou energii určitých částic, jako je kinetická energie volných elektronů, excitační energie vázaných elektronů nebo přebytek fononů. Tyto původní excitační energie se určitým procesem přeměňují na tepelnou energii.
Kromě toho, že jde o elektromagnetické vlny jako jiné zdroje světla, má laser také vlastnosti, které jiné zdroje světla nemají, jako je vysoká směrovost, vysoký jas (intenzita fotonů), vysoká monochromatičnost a vysoká koherence. Při zpracování laserovým svařováním je přeměna světelné energie absorbované materiálem na tepelnou energii dokončena v extrémně krátkém čase (cca 10 sekund). Během této doby je tepelná energie omezena na zónu laserového záření materiálu a poté je přenášena vedením tepla z vysokoteplotní zóny do nízkoteplotní zóny.
Absorpce laseru kovy souvisí hlavně s faktory, jako je vlnová délka laseru, vlastnosti materiálu, teplota, stav povrchu a hustota výkonu laseru. Obecně řečeno, rychlost absorpce kovu do laseru se zvyšuje s rostoucí teplotou a měrným odporem.
