लेजर वेल्डिंग रोबोट एक मोनोक्रोमैटिक, दिशात्मक केंद्रित ऊर्जा किरण है जो उत्तेजित विकिरण के माध्यम से प्रकाश को बढ़ाने के सिद्धांत द्वारा उत्पन्न होता है, जो 0.01 मिमी से कम व्यास और 10W/㎡ तक की शक्ति घनत्व प्राप्त कर सकता है। इसका उपयोग वेल्डिंग, कटिंग और सामग्री की सतह पर आवरण बनाने के लिए ताप स्रोत के रूप में किया जा सकता है।
लेजर वेल्डिंग रोबोट एक वेल्डिंग विधि है जो वर्कपीस को पिघलाने और जोड़ने के लिए गर्मी स्रोत के रूप में ऊर्जा (दृश्यमान प्रकाश या पराबैंगनी प्रकाश) का उपयोग करती है। लेज़र ऊर्जा न केवल इसलिए प्राप्त की जा सकती है क्योंकि लेज़र में स्वयं अत्यधिक उच्च ऊर्जा होती है, बल्कि इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि लेज़र ऊर्जा एक बिंदु पर अत्यधिक केंद्रित होती है, जिससे इसकी ऊर्जा घनत्व बढ़ जाती है।
वेल्डिंग के दौरान, लेजर वेल्ड की जाने वाली सामग्री की सतह को रोशन करता है और उसके साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे कुछ प्रतिबिंबित होता है और कुछ अवशोषित हो जाता है, जिससे सामग्री के आंतरिक भाग में प्रवेश होता है। अपारदर्शी सामग्रियों के लिए, संचरित प्रकाश अवशोषित होता है, और धातु का रैखिक अवशोषण गुणांक 10 * 7~10 * 8/m है। धातुओं के लिए, लेजर को अवशोषित किया जाता है और धातु की सतह पर 0.{5}}.1 मीटर की मोटाई में तापीय ऊर्जा में बदल दिया जाता है, जिससे धातु की सतह पर तापमान बढ़ जाता है और फिर धातु के आंतरिक भाग में संचारित हो जाता है।
वाष्प बनाने के लिए फोटॉन धातु की सतह पर बमबारी करते हैं, और वाष्पित धातु शेष ऊर्जा को धातु से परावर्तित होने से रोकती है। यदि वेल्डेड धातु में अच्छी तापीय चालकता है, तो यह अधिक प्रवेश गहराई प्राप्त करेगी। किसी सामग्री की सतह पर लेजर का प्रतिबिंब, संचरण और अवशोषण अनिवार्य रूप से प्रकाश तरंगों के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और सामग्री के बीच बातचीत का परिणाम है।
जब लेज़र प्रकाश तरंगें किसी सामग्री पर आपतित होती हैं, तो सामग्री में आवेशित कण प्रकाश तरंग विद्युत वेक्टर के चरण के अनुसार कंपन करते हैं, जिससे फोटॉन की विकिरण ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। लेजर को अवशोषित करने के बाद, पदार्थ पहले कुछ कणों की अतिरिक्त ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, जैसे मुक्त इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा, बाध्य इलेक्ट्रॉनों की उत्तेजना ऊर्जा, या फोनन की अधिकता। इन मूल उत्तेजना ऊर्जाओं को एक निश्चित प्रक्रिया के माध्यम से तापीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
अन्य प्रकाश स्रोतों की तरह विद्युत चुम्बकीय तरंगें होने के अलावा, लेजर में ऐसी विशेषताएं भी हैं जो अन्य प्रकाश स्रोतों में नहीं हैं, जैसे उच्च दिशा, उच्च चमक (फोटॉन तीव्रता), उच्च मोनोक्रोमैटिकिटी और उच्च सुसंगतता। लेजर वेल्डिंग प्रसंस्करण के दौरान, सामग्री द्वारा अवशोषित प्रकाश ऊर्जा का थर्मल ऊर्जा में रूपांतरण बेहद कम समय (लगभग 10 सेकंड) में पूरा हो जाता है। इस समय के दौरान, थर्मल ऊर्जा सामग्री के लेजर विकिरण क्षेत्र तक सीमित होती है, और फिर उच्च तापमान क्षेत्र से निम्न तापमान क्षेत्र तक थर्मल चालन के माध्यम से प्रेषित होती है।
धातुओं द्वारा लेजर का अवशोषण मुख्य रूप से लेजर तरंग दैर्ध्य, भौतिक गुण, तापमान, सतह की स्थिति और लेजर शक्ति घनत्व जैसे कारकों से संबंधित है। सामान्यतया, बढ़ते तापमान और प्रतिरोधकता के साथ धातु से लेजर की अवशोषण दर बढ़ जाती है।
