¿Qué es la soldadura láser?¡Explicación de la soldadura láser!¡Todo lo que necesita saber sobre la soldadura láser, incluidos los principios clave y los principales parámetros del proceso!
Muchos clientes no comprenden los principios básicos de funcionamiento de la máquina de soldadura láser, y mucho menos elegir la máquina de soldadura láser adecuada; sin embargo, Mimowork Laser está aquí para ayudarlo a tomar la decisión correcta y brindarle soporte adicional para ayudarlo a comprender la soldadura láser.
¿Qué es la soldadura láser?
La soldadura por láser es un tipo de soldadura por fusión, que utiliza el rayo láser como fuente de calor de soldadura, el principio de soldadura es a través de un método específico para estimular el medio activo, formando una oscilación de cavidad resonante y luego transformarse en el haz de radiación estimulado, cuando el haz y la pieza de trabajo entran en contacto entre sí, la energía es absorbida por la pieza de trabajo, cuando la temperatura alcanza el punto de fusión del material se puede soldar.
Según el mecanismo principal del baño de soldadura, la soldadura láser tiene dos mecanismos de soldadura básicos: soldadura por conducción de calor y soldadura de penetración profunda (ojo de cerradura).El calor generado por la soldadura por conducción de calor se difunde a la pieza de trabajo a través de la transferencia de calor, de modo que la superficie de la soldadura se funde, no debería ocurrir vaporización, lo que a menudo se usa en la soldadura de componentes delgados de baja velocidad.La soldadura por fusión profunda vaporiza el material y forma una gran cantidad de plasma.Debido al elevado calor, habrá agujeros en el frente de la piscina fundida.La soldadura de penetración profunda es el modo de soldadura láser más utilizado, puede soldar la pieza de trabajo a fondo y la energía de entrada es enorme, lo que conduce a una velocidad de soldadura rápida.
Parámetros del proceso en soldadura láser
Hay muchos parámetros del proceso que afectan la calidad de la soldadura láser, como la densidad de potencia, la forma de onda del pulso láser, el desenfoque, la velocidad de soldadura y la elección del gas protector auxiliar.
Densidad de potencia del láser
La densidad de potencia es uno de los parámetros más importantes en el procesamiento láser.Con una mayor densidad de potencia, la capa superficial se puede calentar hasta el punto de ebullición en un microsegundo, lo que produce una gran cantidad de vaporización.Por lo tanto, la alta densidad de potencia resulta ventajosa para procesos de eliminación de material como taladrado, corte y grabado.Para una baja densidad de potencia, la temperatura de la superficie tarda varios milisegundos en alcanzar el punto de ebullición y, antes de que la superficie se vaporice, el fondo alcanza el punto de fusión, lo que facilita la formación de una buena soldadura por fusión.Por lo tanto, en forma de soldadura láser por conducción de calor, el rango de densidad de potencia es de 104-106W/cm2.
Forma de onda del pulso láser
La forma de onda del pulso láser no solo es un parámetro importante para distinguir la eliminación de material de su fusión, sino también un parámetro clave para determinar el volumen y el costo del equipo de procesamiento.Cuando el rayo láser de alta intensidad se dispara a la superficie del material, la superficie del material tendrá del 60 al 90% de la energía del láser reflejada y considerada pérdida, especialmente oro, plata, cobre, aluminio, titanio y otros materiales que tienen Fuerte reflexión y rápida transferencia de calor.La reflectancia de un metal varía con el tiempo durante un pulso láser.Cuando la temperatura de la superficie del material aumenta hasta el punto de fusión, la reflectancia disminuye rápidamente y cuando la superficie está en estado de fusión, la reflectancia se estabiliza en un cierto valor.
Ancho de pulso láser
El ancho de pulso es un parámetro importante de la soldadura por láser pulsado.El ancho del pulso fue determinado por la profundidad de penetración y la zona afectada por el calor.Cuanto más largo era el ancho del pulso, mayor era la zona afectada por el calor y la profundidad de penetración aumentaba con la mitad de la potencia del ancho del pulso.Sin embargo, el aumento del ancho del pulso reducirá la potencia máxima, por lo que el aumento del ancho del pulso se usa generalmente para soldadura por conducción de calor, lo que resulta en un tamaño de soldadura ancho y poco profundo, especialmente adecuado para soldadura por solape de placas delgadas y gruesas.Sin embargo, una potencia máxima más baja da como resultado un exceso de entrada de calor y cada material tiene un ancho de pulso óptimo que maximiza la profundidad de penetración.
Cantidad de desenfoque
La soldadura láser generalmente requiere una cierta cantidad de desenfoque, porque la densidad de potencia del centro puntual en el enfoque del láser es demasiado alta, lo que facilita la evaporación del material de soldadura en los orificios.La distribución de la densidad de potencia es relativamente uniforme en cada plano alejado del foco láser.
Hay dos modos de desenfoque:
Desenfoque positivo y negativo.Si el plano focal está situado por encima de la pieza de trabajo, se trata de un desenfoque positivo;de lo contrario, es un desenfoque negativo.Según la teoría de la óptica geométrica, cuando la distancia entre los planos de desenfoque positivo y negativo y el plano de soldadura es igual, la densidad de potencia en el plano correspondiente es aproximadamente la misma, pero de hecho, la forma del baño fundido obtenido es diferente.En el caso de desenfoque negativo se puede obtener una mayor penetración, lo que está relacionado con el proceso de formación de baño fundido.
Velocidad de soldadura
La velocidad de soldadura determina la calidad de la superficie de soldadura, la profundidad de penetración, la zona afectada por el calor, etc.La velocidad de soldadura afectará la entrada de calor por unidad de tiempo.Si la velocidad de soldadura es demasiado lenta, la entrada de calor es demasiado alta, lo que provoca que la pieza de trabajo se queme.Si la velocidad de soldadura es demasiado rápida, la entrada de calor es demasiado pequeña, lo que da como resultado que la pieza de trabajo se suelde parcialmente y sin terminar.Generalmente se utiliza la reducción de la velocidad de soldadura para mejorar la penetración.
Gas auxiliar de protección contra golpes
El gas auxiliar de protección contra golpes es un procedimiento imprescindible en la soldadura láser de alta potencia.Por un lado, para evitar que los materiales metálicos chisporroteen y contaminen el espejo de enfoque;Por otro lado, es para evitar que el plasma generado en el proceso de soldadura se enfoque demasiado y evitar que el láser llegue a la superficie del material.En el proceso de soldadura láser, a menudo se utilizan helio, argón, nitrógeno y otros gases para proteger el baño fundido, a fin de evitar la oxidación de la pieza de trabajo en la ingeniería de soldadura.Factores como el tipo de gas protector, el tamaño del flujo de aire y el ángulo de soplado tienen un gran impacto en los resultados de la soldadura, y los diferentes métodos de soplado también tendrán un cierto impacto en la calidad de la soldadura.
Nuestro soldador láser portátil recomendado:
Soldador láser - Entorno de trabajo
◾ Rango de temperatura del entorno de trabajo: 15~35 ℃
◾ Rango de humedad del ambiente de trabajo: < 70% Sin condensación
◾ Enfriamiento: el enfriador de agua es necesario debido a la función de eliminación de calor de los componentes que disipan el calor del láser, lo que garantiza que la soldadora láser funcione bien.
(Uso detallado y guía sobre el enfriador de agua, puede consultar:Medidas a prueba de congelación para el sistema láser de CO2)
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Hora de publicación: 22-dic-2022