Què és la soldadura làser? Explicació de la soldadura làser! Tot el que cal saber sobre la soldadura làser, incloent-hi el principi clau i els principals paràmetres del procés!
Molts clients no entenen els principis bàsics de funcionament de la màquina de soldadura làser, i molt menys l'elecció de la màquina de soldadura làser adequada, però Mimowork Laser està aquí per ajudar-vos a prendre la decisió correcta i proporcionar-vos suport addicional per ajudar-vos a comprendre la soldadura làser.
Què és la soldadura làser?
La soldadura làser és un tipus de soldadura per fusió que utilitza el feix làser com a font de calor de soldadura. El principi de la soldadura és que un mètode específic estimula el medi actiu, formant una oscil·lació de la cavitat ressonant i després transformant-lo en un feix de radiació estimulat. Quan el feix i la peça de treball es posen en contacte, l'energia és absorbida per la peça de treball i, quan la temperatura arriba al punt de fusió, el material es pot soldar.
Segons el mecanisme principal del bany de soldadura, la soldadura làser té dos mecanismes bàsics de soldadura: la soldadura per conducció de calor i la soldadura per penetració profunda (forat de pany). La calor generada per la soldadura per conducció de calor es difon a la peça de treball a través de la transferència de calor, de manera que la superfície de soldadura es fon, no s'ha de produir vaporització, cosa que s'utilitza sovint en la soldadura de components prims de baixa velocitat. La soldadura per fusió profunda vaporitza el material i forma una gran quantitat de plasma. A causa de la calor elevada, hi haurà forats a la part frontal del bany fos. La soldadura per penetració profunda és el mode de soldadura làser més utilitzat, pot soldar la peça de treball a fons i l'energia d'entrada és enorme, cosa que porta a una velocitat de soldadura ràpida.
Paràmetres de procés en soldadura làser
Hi ha molts paràmetres de procés que afecten la qualitat de la soldadura làser, com ara la densitat de potència, la forma d'ona del pols làser, el desenfoque, la velocitat de soldadura i l'elecció del gas de protecció auxiliar.
Densitat de potència làser
La densitat de potència és un dels paràmetres més importants en el processament làser. Amb una densitat de potència més alta, la capa superficial es pot escalfar fins al punt d'ebullició en un microsegon, cosa que resulta en una gran quantitat de vaporització. Per tant, l'alta densitat de potència és avantatjosa per a processos d'eliminació de material com ara la perforació, el tall i el gravat. Per a una baixa densitat de potència, la temperatura superficial triga uns mil·lisegons a assolir el punt d'ebullició, i abans que la superfície s'evapori, la part inferior arriba al punt de fusió, cosa que facilita la formació d'una bona soldadura per fusió. Per tant, en forma de soldadura làser per conducció de calor, el rang de densitat de potència és de 104-106 W/cm2.
Forma d'ona del pols làser
La forma d'ona del pols làser no només és un paràmetre important per distingir l'eliminació de material de la fusió de material, sinó també un paràmetre clau per determinar el volum i el cost de l'equip de processament. Quan el feix làser d'alta intensitat es dispara a la superfície del material, la superfície del material tindrà entre un 60 i un 90% de l'energia làser reflectida i considerada pèrdua, especialment l'or, la plata, el coure, l'alumini, el titani i altres materials que tenen una forta reflexió i una transferència de calor ràpida. La reflectància d'un metall varia amb el temps durant un pols làser. Quan la temperatura de la superfície del material augmenta fins al punt de fusió, la reflectància disminueix ràpidament, i quan la superfície està en estat de fusió, la reflectància s'estabilitza a un cert valor.
Amplada del pols làser
L'amplada del pols és un paràmetre important de la soldadura làser pulsada. L'amplada del pols es determina per la profunditat de penetració i la zona afectada per la calor. Com més llarga era l'amplada del pols, més gran era la zona afectada per la calor, i la profunditat de penetració augmentava amb la meitat de la potència de l'amplada del pols. Tanmateix, l'augment de l'amplada del pols reduirà la potència màxima, de manera que l'augment de l'amplada del pols s'utilitza generalment per a la soldadura per conducció de calor, donant lloc a una mida de soldadura ampla i poc profunda, especialment adequada per a la soldadura per solapament de plaques primes i gruixudes. Tanmateix, una potència màxima més baixa resulta en un excés d'entrada de calor, i cada material té una amplada de pols òptima que maximitza la profunditat de penetració.
Quantitat de desenfoc
La soldadura làser sol requerir una certa quantitat de desenfoque, perquè la densitat de potència del centre del punt al focus del làser és massa alta, cosa que facilita l'evaporació del material de soldadura en forats. La distribució de la densitat de potència és relativament uniforme en cada pla allunyat del focus del làser.
Hi ha dos modes de desenfoque:
Desenfocament positiu i negatiu. Si el pla focal es troba per sobre de la peça de treball, hi ha un desenfocament positiu; en cas contrari, hi ha un desenfocament negatiu. Segons la teoria de l'òptica geomètrica, quan la distància entre els plans de desenfocament positiu i negatiu i el pla de soldadura és igual, la densitat de potència al pla corresponent és aproximadament la mateixa, però de fet, la forma de la piscina fosa obtinguda és diferent. En el cas del desenfocament negatiu, es pot obtenir una major penetració, que està relacionada amb el procés de formació de la piscina fosa.
Velocitat de soldadura
La velocitat de soldadura determina la qualitat de la superfície de soldadura, la profunditat de penetració, la zona afectada per la calor, etc. La velocitat de soldadura afectarà l'entrada de calor per unitat de temps. Si la velocitat de soldadura és massa lenta, l'entrada de calor és massa alta, cosa que provocarà que la peça es cremi. Si la velocitat de soldadura és massa ràpida, l'entrada de calor és massa petita, cosa que provocarà que la peça es soldi parcialment i sense acabar. La reducció de la velocitat de soldadura s'utilitza normalment per millorar la penetració.
Gas auxiliar de protecció contra cops
El gas protector auxiliar és un procediment essencial en la soldadura làser d'alta potència. D'una banda, per evitar que els materials metàl·lics es pulveritzin i contaminin el mirall d'enfocament; d'altra banda, serveix per evitar que el plasma generat en el procés de soldadura s'enfoqui massa i que el làser arribi a la superfície del material. En el procés de soldadura làser, sovint s'utilitzen heli, argó, nitrogen i altres gasos per protegir el bany fos, per tal d'evitar que la peça s'oxidi en l'enginyeria de soldadura. Factors com el tipus de gas protector, la mida del flux d'aire i l'angle de bufat tenen un gran impacte en els resultats de la soldadura, i els diferents mètodes de bufat també tindran un cert impacte en la qualitat de la soldadura.
El nostre soldador làser de mà recomanat:
Soldador làser - Entorn de treball
◾ Rang de temperatura de l'entorn de treball: 15~35 ℃
◾ Rang d'humitat de l'entorn de treball: < 70% Sense condensació
◾ Refrigeració: cal un refredador d'aigua a causa de la funció d'eliminació de calor dels components que dissipen la calor del làser, garantint que el soldador làser funcioni correctament.
(Ús detallat i guia sobre el refrigerador d'aigua, podeu consultar:Mesures de protecció contra la congelació per al sistema làser de CO2)
Voleu saber-ne més sobre els soldadors làser?
Data de publicació: 22 de desembre de 2022