Que é a soldadura láser? Explicación da soldadura láser! Todo o que precisa saber sobre a soldadura láser, incluíndo os principios clave e os principais parámetros do proceso!
Moitos clientes non entenden os principios básicos de funcionamento dunha máquina de soldadura láser, e moito menos a elixir a máquina de soldadura láser axeitada; porén, Mimowork Laser está aquí para axudarche a tomar a decisión correcta e proporcionarche apoio adicional para comprender a soldadura láser.
Que é a soldadura láser?
A soldadura por láser é un tipo de soldadura por fusión que utiliza o raio láser como fonte de calor de soldadura. O principio da soldadura consiste en estimular o medio activo mediante un método específico, formando unha oscilación na cavidade resonante e logo transformándoo nun raio de radiación estimulado. Cando o raio e a peza de traballo entran en contacto, a enerxía é absorbida pola peza de traballo e, cando a temperatura alcanza o punto de fusión, o material pode soldarse.
Segundo o mecanismo principal do baño de soldadura, a soldadura por láser ten dous mecanismos básicos: a soldadura por condución térmica e a soldadura por penetración profunda (burato de chave). A calor xerada pola soldadura por condución térmica difúndese á peza de traballo mediante a transferencia de calor, de xeito que a superficie de soldadura se funde, sen que se produza vaporización, o que se usa a miúdo na soldadura de compoñentes delgados de baixa velocidade. A soldadura por fusión profunda vaporiza o material e forma unha gran cantidade de plasma. Debido á calor elevada, haberá buratos na parte dianteira do baño fundido. A soldadura por penetración profunda é o modo de soldadura láser máis utilizado, pode soldar a peza de traballo completamente e a enerxía de entrada é enorme, o que leva a unha velocidade de soldadura rápida.
Parámetros do proceso na soldadura láser
Hai moitos parámetros de proceso que afectan á calidade da soldadura láser, como a densidade de potencia, a forma de onda do pulso láser, o desenfoque, a velocidade de soldadura e a elección do gas de protección auxiliar.
Densidade de potencia do láser
A densidade de potencia é un dos parámetros máis importantes no procesamento láser. Cunha maior densidade de potencia, a capa superficial pode quentarse ata o punto de ebulición nun microsegundo, o que resulta nunha gran cantidade de vaporización. Polo tanto, a alta densidade de potencia é vantaxosa para procesos de eliminación de material como a perforación, o corte e o gravado. Para unha baixa densidade de potencia, a temperatura da superficie tarda varios milisegundos en alcanzar o punto de ebulición e, antes de que a superficie se vaporice, a parte inferior alcanza o punto de fusión, o que facilita a formación dunha boa soldadura por fusión. Polo tanto, na forma de soldadura láser por condución de calor, o rango de densidade de potencia é de 10⁴-10⁶ W/cm².
Forma de onda do pulso láser
A forma de onda do pulso láser non só é un parámetro importante para distinguir a eliminación de material da fusión de material, senón tamén un parámetro clave para determinar o volume e o custo do equipo de procesamento. Cando o raio láser de alta intensidade se lanza á superficie do material, a superficie do material terá entre o 60 e o 90 % da enerxía láser reflectida e considerada como perda, especialmente o ouro, a prata, o cobre, o aluminio, o titanio e outros materiais que teñen unha forte reflexión e unha rápida transferencia de calor. A reflectancia dun metal varía co tempo durante un pulso láser. Cando a temperatura da superficie do material sobe ata o punto de fusión, a reflectancia diminúe rapidamente e, cando a superficie está no estado de fusión, a reflectancia estabilízase nun certo valor.
Ancho de pulso láser
O ancho do pulso é un parámetro importante da soldadura láser pulsada. O ancho do pulso determinouse pola profundidade de penetración e a zona afectada pola calor. Canto maior fose o ancho do pulso, maior sería a zona afectada pola calor e a profundidade de penetración aumentaba coa metade da potencia do ancho do pulso. Non obstante, o aumento do ancho do pulso reducirá a potencia máxima, polo que o aumento do ancho do pulso úsase xeralmente para a soldadura por condución térmica, o que resulta nun tamaño de soldadura amplo e pouco profundo, especialmente axeitado para a soldadura por solape de placas delgadas e grosas. Non obstante, unha potencia máxima máis baixa resulta nun exceso de entrada de calor e cada material ten un ancho de pulso óptimo que maximiza a profundidade de penetración.
Cantidade de desenfoque
A soldadura láser adoita requirir unha certa cantidade de desenfoque, porque a densidade de potencia do centro do punto no foco do láser é demasiado alta, o que facilita a evaporación do material de soldadura nos buratos. A distribución da densidade de potencia é relativamente uniforme en cada plano lonxe do foco do láser.
Hai dous modos de desenfoque:
Desenfoque positivo e negativo. Se o plano focal está situado por riba da peza de traballo, hai desenfoque positivo; se non, hai desenfoque negativo. Segundo a teoría da óptica xeométrica, cando a distancia entre os planos de desenfoque positivo e negativo e o plano de soldadura é igual, a densidade de potencia no plano correspondente é aproximadamente a mesma, pero, de feito, a forma da masa fundida obtida é diferente. No caso do desenfoque negativo, pódese obter unha maior penetración, o que está relacionado co proceso de formación da masa fundida.
velocidade de soldadura
A velocidade de soldadura determina a calidade da superficie de soldadura, a profundidade de penetración, a zona afectada pola calor, etc. A velocidade de soldadura afectará a entrada de calor por unidade de tempo. Se a velocidade de soldadura é demasiado lenta, a entrada de calor é demasiado alta, o que provocará que a peza se queime por completo. Se a velocidade de soldadura é demasiado rápida, a entrada de calor é demasiado pequena, o que provocará que a peza se solde parcialmente e sen rematar. A redución da velocidade de soldadura adoita empregarse para mellorar a penetración.
Gas auxiliar de protección contra golpes
O gas auxiliar de protección contra o soprado é un procedemento esencial na soldadura láser de alta potencia. Por unha banda, para evitar que os materiais metálicos se pulvericen e contaminen o espello de enfoque; por outra banda, para evitar que o plasma xerado no proceso de soldadura se centre demasiado e que o láser chegue á superficie do material. No proceso de soldadura láser, adoitan usarse helio, argón, nitróxeno e outros gases para protexer o baño fundido, para evitar que a peza se oxide na enxeñaría de soldadura. Factores como o tipo de gas protector, o tamaño do fluxo de aire e o ángulo de soprado teñen un grande impacto nos resultados da soldadura, e os diferentes métodos de soprado tamén terán un certo impacto na calidade da soldadura.
O noso soldador láser portátil recomendado:
Soldador láser - Ambiente de traballo
Rango de temperatura do ambiente de traballo: 15~35 ℃
◾ Rango de humidade do ambiente de traballo: < 70 % Sen condensación
◾ Refrixeración: o arrefriador de auga é necesario debido á función de eliminación de calor dos compoñentes que disipan a calor do láser, garantindo que o soldador láser funcione correctamente.
(Uso detallado e guía sobre o refrixerador de auga, podes consultar o seguinte:Medidas de protección contra a conxelación para o sistema láser de CO2)
Queres saber máis sobre soldadores láser?
Data de publicación: 22 de decembro de 2022