Lāzermetināšanu var veikt ar nepārtrauktu vai impulsa lāzera ģeneratoru.Lāzermetināšanas principu var iedalīt siltuma vadīšanas metināšanā un lāzera dziļkausēšanas metināšanā.Jaudas blīvums, kas mazāks par 104 ~ 105 W/cm2, ir siltuma vadīšanas metināšana, šobrīd kušanas dziļums un metināšanas ātrums ir lēns;Ja jaudas blīvums ir lielāks par 105 ~ 107 W/cm2, metāla virsma karstuma ietekmē tiek ieliekta "atslēgas caurumos", veidojot dziļu kausēšanas metināšanu, kurai ir ātrs metināšanas ātrums un liela dziļuma un platuma attiecība.
Šodien mēs galvenokārt aptversim zināšanas par galvenajiem faktoriem, kas ietekmē lāzera dziļkausēšanas metināšanas kvalitāti
1. Lāzera jauda
Lāzera dziļkausēšanas metināšanā lāzera jauda kontrolē gan iespiešanās dziļumu, gan metināšanas ātrumu.Metināšanas dziļums ir tieši saistīts ar staru kūļa jaudas blīvumu un ir atkarīgs no krītošā stara jaudas un staru kūļa fokusa punkta.Vispārīgi runājot, noteikta diametra lāzera staram iespiešanās dziļums palielinās, palielinoties stara jaudai.
2. Fokusa punkts
Stara vietas izmērs ir viens no svarīgākajiem lāzermetināšanas mainīgajiem, jo tas nosaka jaudas blīvumu.Taču tā mērīšana ir izaicinājums lieljaudas lāzeriem, lai gan ir pieejamas daudzas netiešās mērīšanas metodes.
Stara fokusa difrakcijas robežpunkta izmēru var aprēķināt saskaņā ar difrakcijas teoriju, bet faktiskais plankuma izmērs ir lielāks par aprēķināto vērtību, jo pastāv vāja fokusa atstarošana.Vienkāršākā mērīšanas metode ir izo-temperatūras profila metode, kas mēra fokusa plankuma diametru un perforāciju pēc tam, kad biezais papīrs ir sadedzināts un izspiests caur polipropilēna plāksni.Šī metode, izmantojot mērīšanas praksi, apgūst lāzera jaudas lielumu un staru darbības laiku.
3. Aizsarggāze
Lāzermetināšanas procesā bieži tiek izmantotas aizsarggāzes (hēlijs, argons, slāpeklis), lai aizsargātu izkausēto baseinu, novēršot sagataves oksidēšanu metināšanas procesā.Otrs aizsarggāzes izmantošanas iemesls ir aizsargāt fokusēšanas lēcu no metāla tvaiku piesārņojuma un šķidruma pilienu izsmidzināšanas.Īpaši lielas jaudas lāzermetināšanā izmešana kļūst ļoti spēcīga, ir nepieciešams aizsargāt objektīvu.Trešais aizsarggāzes efekts ir tas, ka tā ļoti efektīvi izkliedē plazmas ekranējumu, ko rada lieljaudas lāzermetināšana.Metāla tvaiki absorbē lāzera staru un jonizējas plazmas mākonī.Karstuma ietekmē jonizējas arī aizsarggāze ap metāla tvaikiem.Ja plazmas ir pārāk daudz, lāzera staru kaut kādā veidā patērē plazma.Kā otrā enerģija uz darba virsmas pastāv plazma, kas padara metinājuma dziļumu seklāku un metināšanas baseina virsmu platāku.
Kā izvēlēties pareizo aizsarggāzi?
4. Absorbcijas ātrums
Materiāla lāzera absorbcija ir atkarīga no dažām svarīgām materiāla īpašībām, piemēram, absorbcijas ātruma, atstarošanas spējas, siltumvadītspējas, kušanas temperatūras un iztvaikošanas temperatūras.Starp visiem faktoriem vissvarīgākais ir absorbcijas ātrums.
Materiāla absorbcijas ātrumu lāzera starā ietekmē divi faktori.Pirmais ir materiāla pretestības koeficients.Ir konstatēts, ka materiāla absorbcijas ātrums ir proporcionāls pretestības koeficienta kvadrātsaknei, un pretestības koeficients mainās atkarībā no temperatūras.Otrkārt, materiāla virsmas stāvoklis (vai apdare) būtiski ietekmē staru kūļa absorbcijas ātrumu, kas būtiski ietekmē metināšanas efektu.
5. Metināšanas ātrums
Metināšanas ātrumam ir liela ietekme uz iespiešanās dziļumu.Palielinot ātrumu, iespiešanās dziļums būs mazāks, bet pārāk zems izraisīs pārmērīgu materiālu kušanu un sagataves metināšanu.Tāpēc konkrētam materiālam ar noteiktu lāzera jaudu un noteiktu biezumu ir atbilstošs metināšanas ātruma diapazons, un maksimālo iespiešanās dziļumu var iegūt pie atbilstošās ātruma vērtības.
6. Fokusa objektīva fokusa attālums
Fokusa objektīvs parasti tiek uzstādīts metināšanas pistoles galvā, parasti tiek izvēlēts 63–254 mm (diametrs 2,5 "~10") fokusa attālums.Fokusēšanas vietas izmērs ir proporcionāls fokusa attālumam, jo īsāks fokusa attālums, jo mazāks punkts.Tomēr fokusa attāluma garums ietekmē arī fokusa dziļumu, tas ir, fokusa dziļums palielinās sinhroni ar fokusa attālumu, tāpēc īss fokusa attālums var uzlabot jaudas blīvumu, bet, tā kā fokusa dziļums ir mazs, attālums starp objektīvu un sagatavi ir precīzi jāuztur, un iespiešanās dziļums nav liels.Šļakatu un lāzera režīma ietekmes dēļ metināšanas laikā reālajā metināšanā izmantotais īsākais fokusa dziļums pārsvarā ir 126mm (diametrs 5"). Objektīvu ar fokusa attālumu 254mm (diametrs 10") var izvēlēties, ja šuve ir liela vai arī jāpalielina metinājuma apjoms, palielinot vietas izmēru.Šajā gadījumā ir nepieciešama lielāka lāzera izejas jauda (jaudas blīvums), lai panāktu dziļas iespiešanās cauruma efektu.
Vairāk jautājumu par rokas lāzermetināšanas iekārtas cenu un konfigurāciju
Izsūtīšanas laiks: 27. septembris 2022