Lazer qaynağı davamlı və ya impulslu lazer generatoru ilə həyata keçirilə bilər. Lazer qaynağı prinsipi istilik keçirici qaynaq və lazer dərin ərimə qaynağı olmaqla iki yerə bölünə bilər. Güc sıxlığı 104~105 Vt/sm2-dən az olduqda istilik keçirici qaynaq edilir, bu zaman ərimə dərinliyi və qaynaq sürəti yavaş olur; Güc sıxlığı 105~107 Vt/sm2-dən çox olduqda, metal səth istiliyin təsiri altında "açar dəliklərinə" çevrilir və sürətli qaynaq sürəti və böyük dərinlik-en nisbəti xüsusiyyətlərinə malik dərin ərimə qaynağı əmələ gətirir.
Bu gün əsasən lazer dərin ərinti qaynağının keyfiyyətinə təsir edən əsas amillər haqqında məlumatı əhatə edəcəyik.
1. Lazer Gücü
Lazerlə dərin ərinti qaynağında lazer gücü həm nüfuzetmə dərinliyini, həm də qaynaq sürətini idarə edir. Qaynaq dərinliyi birbaşa şüa gücünün sıxlığı ilə əlaqəlidir və düşən şüa gücündən və şüanın fokus nöqtəsindən asılıdır. Ümumiyyətlə, müəyyən diametrli lazer şüası üçün nüfuzetmə dərinliyi şüa gücünün artması ilə artır.
2. Fokus Nöqtəsi
Şüa ləkəsinin ölçüsü lazer qaynaqında ən vacib dəyişənlərdən biridir, çünki güc sıxlığını müəyyən edir. Lakin yüksək güclü lazerlər üçün onu ölçmək çətindir, baxmayaraq ki, bir çox dolayı ölçmə üsulları mövcuddur.
Şüa fokusunun difraksiya limit nöqtəsinin ölçüsü difraksiya nəzəriyyəsinə əsasən hesablana bilər, lakin zəif fokus əks olunmasının mövcudluğu səbəbindən faktiki nöqtə ölçüsü hesablanmış dəyərdən daha böyükdür. Ən sadə ölçmə metodu izo-temperatur profil metodudur ki, bu metod qalın kağız yandırıldıqdan və polipropilen lövhədən keçdikdən sonra fokus nöqtəsinin diametrini və perforasiyanı ölçür. Bu metod ölçmə təcrübəsi vasitəsilə lazer gücünün ölçüsünü və şüanın təsir müddətini mənimsəyir.
3. Qoruyucu qaz
Lazer qaynaq prosesi əridilmiş hovuzu qorumaq üçün tez-tez qoruyucu qazlardan (helium, argon, azot) istifadə edir və iş parçasının qaynaq prosesində oksidləşməsinin qarşısını alır. Qoruyucu qazın istifadəsinin ikinci səbəbi fokuslayıcı linzanı metal buxarları ilə çirklənmədən və maye damcıları ilə püskürmədən qorumaqdır. Xüsusilə yüksək güclü lazer qaynaqlarında, emissiya çox güclü olur, linzanı qorumaq lazımdır. Qoruyucu qazın üçüncü təsiri, yüksək güclü lazer qaynağı ilə istehsal olunan plazma ekranını dağıtmaqda çox təsirli olmasıdır. Metal buxarı lazer şüasını udur və plazma buluduna ionlaşır. Metal buxarının ətrafındakı qoruyucu qaz da istilik səbəbindən ionlaşır. Plazma çox olarsa, lazer şüası bir şəkildə plazma tərəfindən istehlak olunur. İkinci enerji olaraq, plazma işçi səthdə mövcuddur ki, bu da qaynaq dərinliyini daha dayaz və qaynaq hovuzu səthini daha geniş edir.
Düzgün qoruyucu qazı necə seçmək olar?
4. Absorbsiya dərəcəsi
Materialın lazerlə udulması, materialın bəzi vacib xüsusiyyətlərindən, məsələn, udma sürətindən, əks etdirmə qabiliyyətindən, istilik keçiriciliyindən, ərimə temperaturundan və buxarlanma temperaturundan asılıdır. Bütün amillər arasında ən vacibi udma sürətidir.
Materialın lazer şüasına udma sürətinə iki amil təsir göstərir. Birincisi, materialın müqavimət əmsalıdır. Məlum olub ki, materialın udma sürəti müqavimət əmsalının kvadrat kökü ilə mütənasibdir və müqavimət əmsalı temperaturla dəyişir. İkincisi, materialın səth vəziyyəti (və ya örtüyü) şüanın udma sürətinə mühüm təsir göstərir ki, bu da qaynaq effektinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.
5. Qaynaq Sürəti
Qaynaq sürəti nüfuzetmə dərinliyinə böyük təsir göstərir. Sürətin artırılması nüfuzetmə dərinliyini daha dayaz edəcək, lakin çox aşağı olması materialların həddindən artıq əriməsinə və iş parçasının qaynaqlanmasına səbəb olacaq. Buna görə də, müəyyən bir lazer gücünə və müəyyən bir qalınlığa malik müəyyən bir material üçün uyğun bir qaynaq sürəti diapazonu mövcuddur və maksimum nüfuzetmə dərinliyi müvafiq sürət dəyərində əldə edilə bilər.
6. Fokus linzasının fokus məsafəsi
Qaynaq tabancasının başlığına adətən fokus linzası quraşdırılır, ümumiyyətlə 63~254 mm (diametri 2.5 "~10") fokus məsafəsi seçilir. Fokus nöqtəsinin ölçüsü fokus məsafəsi ilə mütənasibdir, fokus məsafəsi nə qədər qısa olarsa, nöqtə də o qədər kiçikdir. Bununla belə, fokus məsafəsinin uzunluğu da fokus dərinliyinə təsir göstərir, yəni fokus dərinliyi fokus məsafəsi ilə sinxron şəkildə artır, buna görə də qısa fokus məsafəsi güc sıxlığını artıra bilər, lakin fokus dərinliyi kiçik olduğundan, linza ilə iş parçası arasındakı məsafə dəqiq saxlanılmalı və nüfuz dərinliyi böyük deyil. Qaynaq zamanı sıçramaların və lazer rejiminin təsiri səbəbindən faktiki qaynaqda istifadə edilən ən qısa fokus dərinliyi əsasən 126 mm-dir (diametri 5"). Fokus məsafəsi 254 mm (diametri 10") olan linza tikiş böyük olduqda və ya ləkə ölçüsünü artırmaqla qaynağın artırılması lazım olduqda seçilə bilər. Bu halda, dərin nüfuz dəliyi effektinə nail olmaq üçün daha yüksək lazer çıxış gücü (güc sıxlığı) tələb olunur.
Əl lazer qaynaq maşınının qiyməti və konfiqurasiyası ilə bağlı daha çox sual
Yazı vaxtı: 27 sentyabr 2022