Modelización de la energía absorbida en la fusión de un metal por un haz láser

The interaction between a high-density laser beam and a metallic surface produces a deep and narrow melted area that has a characteristic keyhole geometric pattern. The amount of energy absorbed by the metal will depend on the parameters of the laser beam being applied, and the nature and geometry of the piece. In this paper, a formulation is presented which makes it possible to quantitatively determine the amount of energy absorbed by the metal as a function of a series of experimental parameters. The formulation that has been developed is especially applicable in beadon-plate tests commonly used to analyze laser-metal interactions in laser technology research. The formulation applies specifically to two types of aluminium alloys, Al-Mg-Si and Al-Zn-Mg. La interacción de un haz láser de alta densidad de energía con una superficie metálica puede producir la formación de una zona fundida estrecha y profunda de geometría característica en keyhole (ojo de llave). La cantidad de energía absorbida por la pieza será función de los parámetros de ejecución del láser incidente y de la naturaleza y geometría de la pieza. En este trabajo, se presenta una formulación que permite determinar cuantitativamente la cantidad de energía absorbida por una superficie metálica, en función de una serie de parámetros experimentales. La formulación desarrollada tiene especial aplicación en los ensayos de refusión, muy utilizados para analizar las interacciones láser-metal, en los trabajos de investigación con tecnología láser. La formulación se ha particularizado para dos aleaciones de aluminio de los grupos Al-Mg-Si y Al-Zn-Mg.