Што такое лазерная зварка? Тлумачэнне лазернай зваркі! Усё, што вам трэба ведаць пра лазерную зварку, у тым ліку ключавы прынцып і асноўныя параметры працэсу!
Многія кліенты не разумеюць асноўных прынцыпаў працы лазернага зварачнага апарата, не кажучы ўжо пра выбар патрэбнага лазернага зварачнага апарата, аднак Mimowork Laser дапаможа вам прыняць правільнае рашэнне і аказаць дадатковую падтрымку, каб дапамагчы вам зразумець лазерную зварку.
Што такое лазерная зварка?
Лазерная зварка — гэта тып плаўлення, у якім у якасці крыніцы цяпла выкарыстоўваецца лазерны прамень. Прынцып зваркі заключаецца ў тым, што актыўнае асяроддзе стымулюецца пэўным метадам, утвараючы рэзанансныя ваганні паражніны, якія затым пераўтвараюцца ў стымуляваны прамень выпраменьвання. Калі прамень і дэталь датыкаюцца адзін з адным, энергія паглынаецца дэталлю. Калі тэмпература дасягне кропкі плаўлення, матэрыял можна зварваць.
Згодна з асноўным механізмам зварачнай ванны, лазерная зварка мае два асноўныя механізмы зваркі: цеплаправодная зварка і зварка з глыбокім пранікненнем (зварка з замочнай свідравінай). Цяпло, якое выпрацоўваецца пры цеплаправоднай зварцы, рассейваецца да дэталі праз цеплаперадачу, так што паверхня зваркі плавіцца, без выпарэння, што часта выкарыстоўваецца пры зварцы тонкіх дэталяў на нізкай хуткасці. Глыбокая плаўленне выпарае матэрыял і ўтварае вялікую колькасць плазмы. З-за падвышанай тэмпературы ў пярэдняй частцы расплаўленай ванны з'яўляюцца адтуліны. Глыбокая зварка з пранікненнем з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным рэжымам лазернай зваркі, ён можа старанна зварваць дэталь, а ўваходная энергія велізарная, што прыводзіць да высокай хуткасці зваркі.
Параметры працэсу пры лазернай зварцы
Існуе мноства параметраў працэсу, якія ўплываюць на якасць лазернай зваркі, такія як шчыльнасць магутнасці, форма хвалі лазернага імпульсу, расфакусоўка, хуткасць зваркі і выбар дапаможнага ахоўнага газу.
Шчыльнасць магутнасці лазера
Шчыльнасць магутнасці з'яўляецца адным з найважнейшых параметраў у лазернай апрацоўцы. Пры больш высокай шчыльнасці магутнасці павярхоўны пласт можа нагрэцца да тэмпературы кіпення за мікрасекунду, што прывядзе да вялікай колькасці выпарэнняў. Такім чынам, высокая шчыльнасць магутнасці з'яўляецца перавагай для працэсаў выдалення матэрыялу, такіх як свідраванне, рэзка і гравіроўка. Пры нізкай шчыльнасці магутнасці патрабуецца некалькі мілісекунд, каб тэмпература паверхні дасягнула тэмпературы кіпення, і перш чым паверхня выпарыцца, ніжняя частка дасягае тэмпературы плаўлення, што дазваляе лёгка ўтварыць добры плаўлены зварны шов. Такім чынам, пры выкарыстанні цеплаправоднай лазернай зваркі дыяпазон шчыльнасці магутнасці складае 104-106 Вт/см2.
Форма хвалі лазернага імпульсу
Форма хвалі лазернага імпульсу — гэта не толькі важны параметр для адрознення выдалення матэрыялу ад плаўлення, але і ключавы параметр для вызначэння аб'ёму і кошту тэхналагічнага абсталявання. Калі лазерны прамень высокай інтэнсіўнасці накіроўваецца на паверхню матэрыялу, адлюстраванне 60~90% лазернай энергіі лічыцца стратай, асабліва ў выпадку золата, срэбра, медзі, алюмінію, тытана і іншых матэрыялаў, якія маюць моцнае адлюстраванне і хуткую цеплаперадачу. Каэфіцыент адлюстравання металу змяняецца з часам падчас лазернага імпульсу. Калі тэмпература паверхні матэрыялу дасягае кропкі плаўлення, каэфіцыент адлюстравання хутка памяншаецца, а калі паверхня знаходзіцца ў стане плаўлення, каэфіцыент адлюстравання стабілізуецца на пэўным значэнні.
Шырыня лазернага імпульсу
Шырыня імпульсу з'яўляецца важным параметрам імпульснай лазернай зваркі. Шырыня імпульсу вызначалася глыбінёй пранікнення і зонай цеплавога ўздзеяння. Чым даўжэйшая была шырыня імпульсу, тым большая была зона цеплавога ўздзеяння, а глыбіня пранікнення павялічвалася з павелічэннем паловы магутнасці шырыні імпульсу. Аднак павелічэнне шырыні імпульсу зніжае пікавую магутнасць, таму павелічэнне шырыні імпульсу звычайна выкарыстоўваецца для цеплаправоднай зваркі, што прыводзіць да шырокага і неглыбокага памеру шва, асабліва падыходнага для зваркі ўнахлест тонкіх і тоўстых пласцін. Аднак меншая пікавая магутнасць прыводзіць да залішняй цеплаўдачы, і кожны матэрыял мае аптымальную шырыню імпульсу, якая максімізуе глыбіню пранікнення.
Колькасць расфакусоўкі
Лазерная зварка звычайна патрабуе пэўнай ступені расфакусоўкі, таму што шчыльнасць магутнасці ў цэнтры плямы ў лазерным фокусе занадта высокая, што лёгка прыводзіць да выпарэння зварачнага матэрыялу ў адтуліны. Размеркаванне шчыльнасці магутнасці адносна раўнамернае ў кожнай плоскасці, далёкай ад лазернага фокусу.
Ёсць два рэжымы расфакусоўкі:
Дадатная і адмоўная расфакусоўка. Калі факальная плоскасць размешчана над дэталлю, гэта дадатная расфакусоўка; у адваротным выпадку — адмоўная расфакусоўка. Згодна з тэорыяй геаметрычнай оптыкі, калі адлегласць паміж дадатнай і адмоўнай плоскасцямі расфакусоўкі і плоскасцю зваркі аднолькавая, шчыльнасць магутнасці на адпаведнай плоскасці прыблізна аднолькавая, але на самой справе форма атрыманай ванны расплаўленага рэчыва адрозніваецца. У выпадку адмоўнай расфакусоўкі можна атрымаць большае пранікненне, што звязана з працэсам утварэння ванны расплаўленага рэчыва.
Хуткасць зваркі
Хуткасць зваркі вызначае якасць паверхні зваркі, глыбіню праварвання, зону цеплавога ўздзеяння і гэтак далей. Хуткасць зваркі ўплывае на цеплавую магутнасць за адзінку часу. Калі хуткасць зваркі занадта нізкая, цеплавая магутнасць занадта высокая, што прывядзе да прагарання дэталі. Калі хуткасць зваркі занадта высокая, цеплавая магутнасць занадта нізкая, што прывядзе да частковага і няпоўнага зварвання дэталі. Для паляпшэння праварвання звычайна выкарыстоўваецца зніжэнне хуткасці зваркі.
Дапаможны газ для абароны ад выдзімання
Дапаможны ахоўны газ ад прадзьмуху з'яўляецца неабходнай працэдурай пры лазернай зварцы высокай магутнасці. З аднаго боку, ён прадухіляе распыленне металічных матэрыялаў і забруджванне факусуючага люстэрка, а з іншага боку, ён прадухіляе празмерную факусоўку плазмы, якая ўтвараецца ў працэсе зваркі, і не дазваляе лазеру дасягнуць паверхні матэрыялу. У працэсе лазернай зваркі гелій, аргон, азот і іншыя газы часта выкарыстоўваюцца для абароны расплаўленай ванны, каб прадухіліць акісленне дэталі ў зварачнай тэхніцы. Такія фактары, як тып ахоўнага газу, памер паветранага патоку і кут прадзьмуху, аказваюць вялікі ўплыў на вынікі зваркі, а розныя метады прадзьмуху таксама аказваюць пэўны ўплыў на якасць зваркі.
Наш рэкамендаваны ручны лазерны зварачны апарат:
Лазерны зварачны апарат - працоўнае асяроддзе
◾ Тэмпературны дыяпазон працоўнага асяроддзя: 15~35 ℃
◾ Дыяпазон вільготнасці працоўнага асяроддзя: < 70% Без кандэнсацыі
◾ Астуджэнне: вадзяны ахаладжальнік неабходны для адводу цяпла ад кампанентаў лазера, якія рассейваюць цяпло, забяспечваючы нармальную працу лазернага зварачнага апарата.
(Падрабязную інфармацыю пра выкарыстанне і кіраўніцтва па вадзяным ахаладжальніку можна знайсці па спасылцы:Меры па ахове ад замярзання для CO2-лазернай сістэмы)
Хочаце даведацца больш пра лазерныя зварачныя апараты?
Час публікацыі: 22 снежня 2022 г.