რა არის ლაზერული შედუღება? ლაზერული შედუღების ახსნა! ყველაფერი, რაც უნდა იცოდეთ ლაზერული შედუღების შესახებ, მათ შორის ძირითადი პრინციპი და პროცესის ძირითადი პარამეტრები!
ბევრ მომხმარებელს არ ესმის ლაზერული შედუღების აპარატის მუშაობის ძირითადი პრინციპები, რომ აღარაფერი ვთქვათ სწორი ლაზერული შედუღების აპარატის არჩევაზე, თუმცა Mimowork Laser დაგეხმარებათ სწორი გადაწყვეტილების მიღებაში და დამატებითი მხარდაჭერის გაწევაში.
რა არის ლაზერული შედუღება?
ლაზერული შედუღება არის დნობის შედუღების სახეობა, რომელიც იყენებს ლაზერის სხივს, როგორც შედუღების სითბოს წყაროს. შედუღების პრინციპი გულისხმობს კონკრეტული მეთოდის გამოყენებას აქტიური გარემოს სტიმულირებისთვის, რეზონანსული ღრუს რხევების წარმოქმნით, შემდეგ კი სტიმულირებულ გამოსხივების სხივად გარდაქმნისთვის. როდესაც სხივი და სამუშაო ნაწილი ერთმანეთს ეხება, ენერგია შეიწოვება სამუშაო ნაწილის მიერ და როდესაც ტემპერატურა მიაღწევს მასალის დნობის წერტილს, შესაძლებელია შედუღება.
შედუღების აუზის ძირითადი მექანიზმის მიხედვით, ლაზერულ შედუღებას ორი ძირითადი მექანიზმი აქვს: თბოგამტარობითი შედუღება და ღრმა შეღწევადობის (საკვანძო ხვრელით) შედუღება. თბოგამტარობითი შედუღებით წარმოქმნილი სითბო სითბოს გადაცემის გზით ვრცელდება სამუშაო ნაწილზე, ისე, რომ შედუღების ზედაპირი დნება და აორთქლება არ უნდა მოხდეს, რაც ხშირად გამოიყენება დაბალი სიჩქარის თხელი კომპონენტების შედუღებისას. ღრმა დნობის შედუღება აორთქლებს მასალას და წარმოქმნის დიდი რაოდენობით პლაზმას. მომატებული სითბოს გამო, გამდნარი აუზის წინა ნაწილში ხვრელები წარმოიქმნება. ღრმა შეღწევადობის შედუღება ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ლაზერული შედუღების რეჟიმია, მას შეუძლია სამუშაო ნაწილის საფუძვლიანად შედუღება და შემავალი ენერგია უზარმაზარია, რაც იწვევს შედუღების სწრაფ სიჩქარეს.
ლაზერული შედუღების პროცესის პარამეტრები
ლაზერული შედუღების ხარისხზე გავლენას ახდენს მრავალი პროცესის პარამეტრი, როგორიცაა სიმძლავრის სიმკვრივე, ლაზერული იმპულსის ტალღის ფორმა, დეფოკუსირება, შედუღების სიჩქარე და დამხმარე დამცავი გაზის არჩევანი.
ლაზერული სიმძლავრის სიმკვრივე
სიმძლავრის სიმკვრივე ლაზერული დამუშავების ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი პარამეტრია. უფრო მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივის შემთხვევაში, ზედაპირის ფენა შეიძლება გაცხელდეს დუღილის წერტილამდე მიკროწამში, რაც იწვევს დიდი რაოდენობით აორთქლებას. ამიტომ, მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე უპირატესობაა მასალის მოცილების პროცესებისთვის, როგორიცაა ბურღვა, ჭრა და გრავირება. დაბალი სიმძლავრის სიმკვრივის შემთხვევაში, ზედაპირის ტემპერატურას დუღილის წერტილამდე მისაღწევად რამდენიმე მილიწამი სჭირდება და სანამ ზედაპირი აორთქლდება, ქვედა ნაწილი დნობის წერტილს აღწევს, რაც ადვილად ქმნის კარგ დნობის შედუღებას. ამიტომ, თბოგამტარობის ლაზერული შედუღების სახით, სიმძლავრის სიმკვრივის დიაპაზონი 104-106W/cm2-ია.
ლაზერული პულსის ტალღის ფორმა
ლაზერული იმპულსის ტალღის ფორმა არა მხოლოდ მნიშვნელოვანი პარამეტრია მასალის მოცილების და დნობის გარჩევისთვის, არამედ ძირითადი პარამეტრია დამუშავების აღჭურვილობის მოცულობისა და ღირებულების დასადგენად. როდესაც მაღალი ინტენსივობის ლაზერული სხივი მასალის ზედაპირზე მიემართება, მასალის ზედაპირზე ლაზერული ენერგიის 60-90% აირეკლება და იკარგება, განსაკუთრებით ოქროს, ვერცხლის, სპილენძის, ალუმინის, ტიტანის და სხვა მასალების შემთხვევაში, რომლებსაც აქვთ ძლიერი არეკვლა და სწრაფი სითბოს გადაცემა. ლითონის არეკვლა დროთა განმავლობაში იცვლება ლაზერული იმპულსის დროს. როდესაც მასალის ზედაპირის ტემპერატურა დნობის წერტილამდე იზრდება, არეკვლა სწრაფად მცირდება და როდესაც ზედაპირი დნობის მდგომარეობაშია, არეკვლა გარკვეულ მნიშვნელობაზე სტაბილიზდება.
ლაზერული პულსის სიგანე
პულსის სიგანე პულსური ლაზერული შედუღების მნიშვნელოვანი პარამეტრია. პულსის სიგანე განისაზღვრა შეღწევადობის სიღრმით და თერმულად დაზარალებული ზონით. რაც უფრო გრძელი იყო იმპულსის სიგანე, მით უფრო დიდი იყო თერმულად დაზარალებული ზონა და შეღწევადობის სიღრმე იზრდებოდა იმპულსის სიგანის 1/2 სიმძლავრით. თუმცა, იმპულსის სიგანის გაზრდა ამცირებს პიკურ სიმძლავრეს, ამიტომ იმპულსის სიგანის გაზრდა ზოგადად გამოიყენება თბოგამტარობის შედუღებისთვის, რაც იწვევს ფართო და არაღრმა შედუღების ზომას, განსაკუთრებით შესაფერისია თხელი და სქელი ფირფიტების წრიული შედუღებისთვის. თუმცა, პიკური სიმძლავრის შემცირება იწვევს სითბოს ჭარბი შეყვანის წარმოქმნას და თითოეულ მასალას აქვს ოპტიმალური იმპულსის სიგანე, რომელიც მაქსიმალურად ზრდის შეღწევადობის სიღრმეს.
დეფოკუსირების რაოდენობა
ლაზერული შედუღება, როგორც წესი, გარკვეულ დეფოკუსირებას მოითხოვს, რადგან ლაზერული ფოკუსის წერტილში წერტილის ცენტრის სიმძლავრის სიმკვრივე ძალიან მაღალია, რაც შესადუღებელი მასალის ხვრელებში აორთქლებას აადვილებს. სიმძლავრის სიმკვრივის განაწილება ლაზერული ფოკუსიდან მოშორებით თითოეულ სიბრტყეში შედარებით ერთგვაროვანია.
დეფოკუსის ორი რეჟიმი არსებობს:
დადებითი და უარყოფითი დეფოკუსი. თუ ფოკუსური სიბრტყე სამუშაო ნაწილის ზემოთ მდებარეობს, ეს დადებითი დეფოკუსია; სხვა შემთხვევაში, ეს უარყოფითი დეფოკუსია. გეომეტრიული ოპტიკის თეორიის თანახმად, როდესაც დადებით და უარყოფით დეფოკუსირებულ სიბრტყეებსა და შედუღების სიბრტყეს შორის მანძილი თანაბარია, შესაბამის სიბრტყეზე სიმძლავრის სიმკვრივე დაახლოებით იგივეა, მაგრამ სინამდვილეში, მიღებული გამდნარი აუზის ფორმა განსხვავებულია. უარყოფითი დეფოკუსირების შემთხვევაში, შესაძლებელია უფრო დიდი შეღწევადობის მიღება, რაც გამდნარი აუზის ფორმირების პროცესთან არის დაკავშირებული.
შედუღების სიჩქარე
შედუღების სიჩქარე განსაზღვრავს შედუღების ზედაპირის ხარისხს, შეღწევადობის სიღრმეს, სითბოს ზემოქმედების ზონას და ა.შ. შედუღების სიჩქარე გავლენას ახდენს დროის ერთეულში სითბოს მიწოდებაზე. თუ შედუღების სიჩქარე ძალიან დაბალია, სითბოს მიწოდება ძალიან მაღალია, რაც იწვევს სამუშაო ნაწილის დაწვას. თუ შედუღების სიჩქარე ძალიან მაღალია, სითბოს მიწოდება ძალიან მცირეა, რაც იწვევს სამუშაო ნაწილის ნაწილობრივ და დაუსრულებელ შედუღებას. შედუღების სიჩქარის შემცირება, როგორც წესი, გამოიყენება შეღწევადობის გასაუმჯობესებლად.
დამხმარე დარტყმისგან დამცავი გაზი
დამხმარე დარტყმისგან დამცავი გაზი მაღალი სიმძლავრის ლაზერული შედუღების აუცილებელი პროცედურაა. ერთი მხრივ, ის ხელს უშლის ლითონის მასალების გაფრქვევას და ფოკუსირების სარკის დაბინძურებას; მეორე მხრივ, ის ხელს უშლის შედუღების პროცესში წარმოქმნილი პლაზმის ზედმეტად ფოკუსირებას და ლაზერის მასალის ზედაპირამდე მიღწევას. ლაზერული შედუღების პროცესში, ჰელიუმი, არგონი, აზოტი და სხვა აირები ხშირად გამოიყენება გამდნარი აუზის დასაცავად, რათა თავიდან იქნას აცილებული სამუშაო ნაწილის დაჟანგვა შედუღების ინჟინერიაში. ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა დამცავი გაზის ტიპი, ჰაერის ნაკადის ზომა და აფეთქების კუთხე, დიდ გავლენას ახდენს შედუღების შედეგებზე, ხოლო სხვადასხვა აფეთქების მეთოდი ასევე გარკვეულ გავლენას ახდენს შედუღების ხარისხზე.
ჩვენს მიერ რეკომენდებული ხელის ლაზერული შემდუღებელი აპარატი:
ლაზერული შემდუღებელი - სამუშაო გარემო
სამუშაო გარემოს ტემპერატურის დიაპაზონი: 15~35 ℃
◾ სამუშაო გარემოს ტენიანობის დიაპაზონი: < 70% კონდენსაციის გარეშე
◾ გაგრილება: წყლის გამაგრილებელი აუცილებელია ლაზერული სითბოს გამფანტავი კომპონენტების სითბოს მოცილების ფუნქციის გამო, რაც უზრუნველყოფს ლაზერული შემდუღებლის გამართულ მუშაობას.
(დეტალური გამოყენებისა და წყლის გამაციებლის სახელმძღვანელოს შესახებ, შეგიძლიათ შეამოწმოთ:CO2 ლაზერული სისტემის ყინვისგან დამცავი ზომები)
გსურთ მეტი გაიგოთ ლაზერული შემდუღებლების შესახებ?
გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 22 დეკემბერი