Apakah kimpalan laser? Penjelasan Kimpalan Laser! Semua yang anda perlu tahu tentang Kimpalan Laser, termasuk prinsip utama dan parameter proses utama!
Ramai pelanggan tidak memahami prinsip kerja asas mesin kimpalan laser, apatah lagi memilih mesin kimpalan laser yang betul. Walau bagaimanapun, Mimowork Laser sedia membantu anda membuat keputusan yang tepat dan memberikan sokongan tambahan untuk membantu anda memahami kimpalan laser.
Apakah Kimpalan Laser?
Kimpalan laser adalah sejenis kimpalan lebur, menggunakan pancaran laser sebagai sumber haba kimpalan, prinsip kimpalan adalah kaedah khusus untuk merangsang medium aktif, membentuk ayunan rongga resonan, dan kemudian berubah menjadi pancaran sinaran yang dirangsang, apabila pancaran dan bahan kerja bersentuhan antara satu sama lain, tenaga diserap oleh bahan kerja, apabila suhu mencapai takat lebur bahan boleh dikimpal.
Menurut mekanisme utama kolam kimpalan, kimpalan laser mempunyai dua mekanisme kimpalan asas: kimpalan pengaliran haba dan kimpalan penembusan dalam (lubang kunci). Haba yang dihasilkan oleh kimpalan pengaliran haba meresap ke bahan kerja melalui pemindahan haba, supaya permukaan kimpalan cair, tiada pengewapan berlaku, yang sering digunakan dalam kimpalan komponen nipis berkelajuan rendah. Kimpalan pelakuran dalam mengewapkan bahan dan membentuk sejumlah besar plasma. Disebabkan oleh haba yang tinggi, akan terdapat lubang di bahagian hadapan kolam cair. Kimpalan penembusan dalam adalah mod kimpalan laser yang paling banyak digunakan, ia boleh mengimpal bahan kerja dengan teliti, dan tenaga input adalah besar, yang membawa kepada kelajuan kimpalan yang pantas.
Parameter Proses dalam Kimpalan Laser
Terdapat banyak parameter proses yang mempengaruhi kualiti kimpalan laser, seperti ketumpatan kuasa, bentuk gelombang denyut laser, penyahfokusan, kelajuan kimpalan dan pilihan gas pelindung tambahan.
Ketumpatan Kuasa Laser
Ketumpatan kuasa merupakan salah satu parameter terpenting dalam pemprosesan laser. Dengan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi, lapisan permukaan boleh dipanaskan hingga ke takat didih dalam masa satu mikrosaat, menghasilkan sejumlah besar pengewapan. Oleh itu, ketumpatan kuasa tinggi adalah berfaedah untuk proses penyingkiran bahan seperti penggerudian, pemotongan dan ukiran. Untuk ketumpatan kuasa yang rendah, suhu permukaan mengambil masa beberapa milisaat untuk mencapai takat didih, dan sebelum permukaan mengewap, bahagian bawah mencapai takat lebur, yang mudah untuk membentuk kimpalan lebur yang baik. Oleh itu, dalam bentuk kimpalan laser pengaliran haba, julat ketumpatan kuasa ialah 104-106W/cm2.
Bentuk Gelombang Nadi Laser
Bentuk gelombang denyut laser bukan sahaja merupakan parameter penting untuk membezakan penyingkiran bahan daripada peleburan bahan, tetapi juga merupakan parameter utama untuk menentukan isipadu dan kos peralatan pemprosesan. Apabila pancaran laser intensiti tinggi ditembakkan ke permukaan bahan, permukaan bahan akan mempunyai 60 ~ 90% tenaga laser yang dipantulkan dan dianggap sebagai kehilangan, terutamanya emas, perak, kuprum, aluminium, titanium dan bahan lain yang mempunyai pantulan kuat dan pemindahan haba yang cepat. Pantulan logam berubah mengikut masa semasa denyutan laser. Apabila suhu permukaan bahan meningkat ke takat lebur, pantulan berkurangan dengan cepat, dan apabila permukaan berada dalam keadaan lebur, pantulan stabil pada nilai tertentu.
Lebar Nadi Laser
Lebar denyut merupakan parameter penting dalam kimpalan laser berdenyut. Lebar denyut ditentukan oleh kedalaman penembusan dan zon yang terjejas haba. Semakin panjang lebar denyut, semakin besar zon yang terjejas haba, dan kedalaman penembusan meningkat dengan 1/2 kuasa lebar denyut. Walau bagaimanapun, peningkatan lebar denyut akan mengurangkan kuasa puncak, jadi peningkatan lebar denyut biasanya digunakan untuk kimpalan pengaliran haba, menghasilkan saiz kimpalan yang lebar dan cetek, terutamanya sesuai untuk kimpalan pusingan plat nipis dan tebal. Walau bagaimanapun, kuasa puncak yang lebih rendah mengakibatkan input haba berlebihan, dan setiap bahan mempunyai lebar denyut optimum yang memaksimumkan kedalaman penembusan.
Kuantiti Nyahfokus
Kimpalan laser biasanya memerlukan sejumlah penyahfokusan tertentu, kerana ketumpatan kuasa pusat titik pada fokus laser terlalu tinggi, yang mudah menyebabkan bahan kimpalan tersejat ke dalam lubang. Taburan ketumpatan kuasa agak seragam dalam setiap satah yang menjauhi fokus laser.
Terdapat dua mod pengaburan fokus:
Penyahfokusan positif dan negatif. Jika satah fokus terletak di atas bahan kerja, ia adalah penyahfokusan positif; jika tidak, ia adalah penyahfokusan negatif. Menurut teori optik geometri, apabila jarak antara satah penyahfokusan positif dan negatif dan satah kimpalan adalah sama, ketumpatan kuasa pada satah yang sepadan adalah lebih kurang sama, tetapi sebenarnya, bentuk kolam lebur yang diperolehi adalah berbeza. Dalam kes penyahfokusan negatif, penembusan yang lebih besar boleh diperolehi, yang berkaitan dengan proses pembentukan kolam lebur.
Kelajuan Kimpalan
Kelajuan kimpalan menentukan kualiti permukaan kimpalan, kedalaman penembusan, zon yang terjejas haba dan sebagainya. Kelajuan kimpalan akan mempengaruhi input haba setiap unit masa. Jika kelajuan kimpalan terlalu perlahan, input haba terlalu tinggi, mengakibatkan bahan kerja terbakar. Jika kelajuan kimpalan terlalu cepat, input haba terlalu sedikit, mengakibatkan kimpalan bahan kerja separa dan tidak siap. Mengurangkan kelajuan kimpalan biasanya digunakan untuk meningkatkan penembusan.
Gas Perlindungan Tiupan Bantu
Gas perlindungan tiupan tambahan merupakan prosedur penting dalam kimpalan laser berkuasa tinggi. Di satu pihak, ia bertujuan untuk mengelakkan bahan logam daripada terpercik dan mencemari cermin pemfokusan; Sebaliknya, ia bertujuan untuk mengelakkan plasma yang dihasilkan dalam proses kimpalan daripada terlalu banyak memfokus dan menghalang laser daripada sampai ke permukaan bahan. Dalam proses kimpalan laser, helium, argon, nitrogen dan gas lain sering digunakan untuk melindungi kolam lebur, bagi mengelakkan bahan kerja daripada pengoksidaan dalam kejuruteraan kimpalan. Faktor-faktor seperti jenis gas pelindung, saiz aliran udara dan sudut tiupan mempunyai kesan yang besar terhadap hasil kimpalan, dan kaedah tiupan yang berbeza juga akan memberi kesan tertentu terhadap kualiti kimpalan.
Kimpalan Laser Genggam yang kami cadangkan:
Kimpalan Laser - Persekitaran Kerja
◾ Julat suhu persekitaran kerja: 15~35 ℃
◾ Julat kelembapan persekitaran kerja: < 70% Tiada pemeluwapan
◾ Penyejukan: penyejuk air diperlukan kerana fungsi penyingkiran haba untuk komponen penyerap haba laser, memastikan pengimpal laser berjalan dengan baik.
(Penggunaan dan panduan terperinci tentang penyejuk air, anda boleh menyemak:Langkah-langkah Kalis Beku untuk Sistem Laser CO2)
Ingin tahu lebih lanjut tentang Pengimpal Laser?
Masa siaran: 22 Dis-2022