Kas ir lāzermetināšana? Lāzermetināšanas skaidrojums! Viss, kas jums jāzina par lāzermetināšanu, tostarp galvenais princips un galvenie procesa parametri!
Daudzi klienti nesaprot lāzermetināšanas iekārtas pamatprincipus, nemaz nerunājot par pareizās lāzermetināšanas iekārtas izvēli, tomēr Mimowork Laser ir šeit, lai palīdzētu jums pieņemt pareizo lēmumu un sniegtu papildu atbalstu, lai palīdzētu jums izprast lāzermetināšanu.
Kas ir lāzermetināšana?
Lāzermetināšana ir kausēšanas metināšanas veids, kurā kā metināšanas siltuma avotu izmanto lāzera staru. Metināšanas princips ir tāds, ka ar īpašas metodes palīdzību tiek stimulēta aktīvā vide, veidojot rezonanses dobuma svārstības, un pēc tam tā tiek pārveidota stimulētā starojuma starā. Kad stars un sagatave saskaras viens ar otru, enerģiju absorbē sagatave. Kad temperatūra sasniedz materiāla kušanas temperatūru, to var metināt.
Saskaņā ar metināšanas baseina galveno mehānismu lāzermetināšanai ir divi galvenie metināšanas mehānismi: siltumvadītspējas metināšana un dziļās iespiešanās (atslēgas cauruma) metināšana. Siltumavadītspējas metināšanas radītais siltums tiek izkliedēts uz sagatavi, izmantojot siltuma pārnesi, tāpēc metinājuma virsma izkūst, nenotiek iztvaikošana, ko bieži izmanto lēnas darbības plānu detaļu metināšanā. Dziļās kausēšanas metināšana iztvaicē materiālu un veido lielu plazmas daudzumu. Paaugstinātā karstuma dēļ izkausētā baseina priekšpusē veidosies caurumi. Dziļās iespiešanās metināšana ir visplašāk izmantotais lāzermetināšanas režīms, tas var rūpīgi sametināt sagatavi, un ieejas enerģija ir milzīga, kas nodrošina lielu metināšanas ātrumu.
Lāzera metināšanas procesa parametri
Lāzera metināšanas kvalitāti ietekmē daudzi procesa parametri, piemēram, jaudas blīvums, lāzera impulsa viļņu forma, defokusēšana, metināšanas ātrums un papildu aizsarggāzes izvēle.
Lāzera jaudas blīvums
Jaudas blīvums ir viens no svarīgākajiem lāzera apstrādes parametriem. Ar lielāku jaudas blīvumu virsmas slāni var uzkarsēt līdz viršanas temperatūrai mikrosekundes laikā, kā rezultātā rodas liels iztvaikošanas daudzums. Tāpēc augsts jaudas blīvums ir izdevīgs materiālu noņemšanas procesiem, piemēram, urbšanai, griešanai un gravēšanai. Zema jaudas blīvuma gadījumā virsmas temperatūrai ir nepieciešamas vairākas milisekundes, lai sasniegtu viršanas temperatūru, un pirms virsmas iztvaikošanas apakšdaļa sasniedz kušanas temperatūru, kas ļauj viegli izveidot labu kušanas metinājumu. Tāpēc siltumvadītspējas lāzera metināšanas veidā jaudas blīvuma diapazons ir 104–106 W/cm2.
Lāzera impulsa viļņu forma
Lāzera impulsa viļņa forma ir ne tikai svarīgs parametrs, lai atšķirtu materiāla noņemšanu no materiāla kušanas, bet arī galvenais parametrs, lai noteiktu apstrādes iekārtu apjomu un izmaksas. Kad augstas intensitātes lāzera stars tiek raidīts uz materiāla virsmas, materiāla virsma atstaros 60–90% lāzera enerģijas, kas tiek uzskatīta par zudumiem, īpaši zelta, sudraba, vara, alumīnija, titāna un citu materiālu gadījumā, kuriem ir spēcīga atstarošana un ātra siltuma pārnešana. Metāla atstarošanas spēja lāzera impulsa laikā mainās laika gaitā. Kad materiāla virsmas temperatūra paaugstinās līdz kušanas temperatūrai, atstarošanas spēja strauji samazinās, un, kad virsma ir kušanas stāvoklī, atstarošanas spēja stabilizējas noteiktā vērtībā.
Lāzera impulsa platums
Impulsa platums ir svarīgs impulsa lāzera metināšanas parametrs. Impulsa platumu noteica iespiešanās dziļums un termiski ietekmētā zona. Jo garāks bija impulsa platums, jo lielāka bija termiski ietekmētā zona, un iespiešanās dziļums palielinājās par pusi no impulsa platuma jaudas. Tomēr, palielinot impulsa platumu, samazināsies maksimālā jauda, tāpēc impulsa platuma palielināšanu parasti izmanto siltumvadītspējas metināšanā, kā rezultātā tiek iegūts plats un seklāks metinājuma izmērs, kas ir īpaši piemērots plānu un biezu plākšņu pārlaiduma metināšanai. Tomēr zemāka maksimālā jauda rada pārmērīgu siltuma padevi, un katram materiālam ir optimāls impulsa platums, kas maksimāli palielina iespiešanās dziļumu.
Defokusēšanas daudzums
Lāzera metināšanai parasti ir nepieciešama zināma defokusēšana, jo lāzera fokusa punkta centra jaudas blīvums ir pārāk augsts, kas atvieglo metināšanas materiāla iztvaikošanu caurumos. Jaudas blīvuma sadalījums ir relatīvi vienmērīgs katrā plaknē prom no lāzera fokusa.
Ir divi defokusēšanas režīmi:
Pozitīva un negatīva defokusēšana. Ja fokusa plakne atrodas virs sagataves, tā ir pozitīva defokusēšana; pretējā gadījumā tā ir negatīva defokusēšana. Saskaņā ar ģeometriskās optikas teoriju, ja attālums starp pozitīvo un negatīvo defokusēšanas plakni un metināšanas plakni ir vienāds, jaudas blīvums atbilstošajā plaknē ir aptuveni vienāds, bet faktiski iegūtās izkausētās vannas forma ir atšķirīga. Negatīvas defokusēšanas gadījumā var iegūt lielāku iespiešanos, kas ir saistīts ar izkausētās vannas veidošanās procesu.
Metināšanas ātrums
Metināšanas ātrums nosaka metināšanas virsmas kvalitāti, iespiešanās dziļumu, karstuma ietekmēto zonu utt. Metināšanas ātrums ietekmēs siltuma padevi laika vienībā. Ja metināšanas ātrums ir pārāk mazs, siltuma padeve ir pārāk augsta, kā rezultātā sagatave izdeg. Ja metināšanas ātrums ir pārāk liels, siltuma padeve ir pārāk maza, kā rezultātā sagatave tiek sametināta daļēji un nepabeigta. Metināšanas ātruma samazināšana parasti tiek izmantota, lai uzlabotu iespiešanos.
Palīggāze aizsardzībai pret pūšanu
Papildu pūšanas aizsarggāze ir būtiska procedūra lieljaudas lāzera metināšanā. No vienas puses, lai novērstu metāla materiālu izsmidzināšanu un fokusēšanas spoguļa piesārņošanu; no otras puses, tā novērš metināšanas procesā radītās plazmas pārāk lielu fokusēšanos un lāzera nokļūšanu materiāla virsmā. Lāzera metināšanas procesā hēlijs, argons, slāpeklis un citas gāzes bieži tiek izmantotas, lai aizsargātu izkausēto vannu un novērstu sagataves oksidēšanos metināšanas tehnoloģijā. Tādi faktori kā aizsarggāzes veids, gaisa plūsmas lielums un pūšanas leņķis būtiski ietekmē metināšanas rezultātus, un dažādas pūšanas metodes arī zināmā mērā ietekmēs metināšanas kvalitāti.
Mūsu ieteiktais rokas lāzera metināšanas aparāts:
Lāzera metināšanas iekārta - darba vide
Darba vides temperatūras diapazons: 15–35 ℃
◾ Darba vides mitruma diapazons: < 70 % Bez kondensāta
Dzesēšana: ūdens dzesētājs ir nepieciešams lāzera siltuma izkliedētāju komponentu siltuma noņemšanas funkcijas dēļ, nodrošinot lāzera metināšanas iekārtas pareizu darbību.
(Detalizēta ūdens dzesētāja lietošana un rokasgrāmata, varat pārbaudīt:CO2 lāzera sistēmas salizturības pasākumi)
Vai vēlaties uzzināt vairāk par lāzera metināšanas iekārtām?
Publicēšanas laiks: 2022. gada 22. decembris