Laserlassen kan worden uitgevoerd met een continue of gepulste lasergenerator. Het principe van laserlassen kan worden onderverdeeld in warmtegeleidingslassen en laserdiepsmeltlassen. Bij een vermogensdichtheid van minder dan 104 tot 105 W/cm² is er sprake van warmtegeleidingslassen, waarbij de smeltdiepte en de lassnelheid laag zijn. Bij een vermogensdichtheid van meer dan 105 tot 107 W/cm² wordt het metaaloppervlak onder invloed van warmte hol en hol, waardoor diepsmeltlassen ontstaat met een hoge lassnelheid en een grote diepte-breedteverhouding.
Vandaag zullen we vooral de kennis van de belangrijkste factoren behandelen die de kwaliteit van laserdieplaslassen beïnvloeden
1. Laserkracht
Bij laserdiepsmelten bepaalt het laservermogen zowel de indringdiepte als de lassnelheid. De lasdiepte is direct gerelateerd aan de vermogensdichtheid van de straal en is een functie van het invallende straalvermogen en het brandpunt van de straal. Over het algemeen geldt dat bij een laserstraal met een bepaalde diameter de indringdiepte toeneemt met het straalvermogen.
2. Brandpunt
De grootte van de straalvlek is een van de belangrijkste variabelen bij laserlassen, omdat deze de vermogensdichtheid bepaalt. Het meten ervan is echter een uitdaging voor lasers met een hoog vermogen, hoewel er veel indirecte meetmethoden beschikbaar zijn.
De diffractielimiet van de straalfocus kan worden berekend volgens de diffractietheorie, maar de werkelijke spotgrootte is groter dan de berekende waarde vanwege een slechte focale reflectie. De eenvoudigste meetmethode is de iso-temperatuurprofielmethode, die de diameter van de focusspot en perforatie meet nadat het dikke papier is verbrand en door de polypropyleenplaat is gepenetreerd. Deze methode beheerst, door middel van meetpraktijken, het laservermogen en de actietijd van de straal.
3. Beschermend gas
Bij het laserlasproces worden vaak beschermgassen (helium, argon, stikstof) gebruikt om het smeltbad te beschermen en oxidatie van het werkstuk tijdens het lasproces te voorkomen. De tweede reden voor het gebruik van beschermgas is om de focuslens te beschermen tegen verontreiniging door metaaldampen en sputteren door vloeistofdruppels. Vooral bij laserlassen met hoog vermogen wordt de ejecta zeer krachtig, waardoor het noodzakelijk is de lens te beschermen. Het derde effect van het beschermgas is dat het zeer effectief is in het verspreiden van de plasma-afscherming die ontstaat bij laserlassen met hoog vermogen. De metaaldamp absorbeert de laserstraal en ioniseert tot een plasmawolk. Het beschermgas rond de metaaldamp ioniseert ook door de hitte. Als er te veel plasma is, wordt de laserstraal op de een of andere manier door het plasma verbruikt. Als tweede energie bevindt zich plasma op het werkoppervlak, waardoor de lasdiepte geringer en het smeltbadoppervlak breder wordt.
Hoe kiest u het juiste beschermgas?
4. Absorptiesnelheid
De laserabsorptie van het materiaal hangt af van een aantal belangrijke materiaaleigenschappen, zoals absorptiesnelheid, reflectievermogen, thermische geleidbaarheid, smelttemperatuur en verdampingstemperatuur. Van alle factoren is de absorptiesnelheid de belangrijkste.
Twee factoren beïnvloeden de absorptiesnelheid van het materiaal door de laserstraal. Ten eerste is dit de weerstandscoëfficiënt van het materiaal. De absorptiesnelheid van het materiaal is evenredig met de wortel van de weerstandscoëfficiënt, en de weerstandscoëfficiënt varieert met de temperatuur. Ten tweede heeft de oppervlaktegesteldheid (of afwerking) van het materiaal een belangrijke invloed op de absorptiesnelheid van de laserstraal, wat een significant effect heeft op het laseffect.
5. Lassnelheid
De lassnelheid heeft een grote invloed op de penetratiediepte. Een hogere snelheid maakt de penetratiediepte ondieper, maar een te lage snelheid leidt tot overmatig smelten van materialen en het doorlassen van het werkstuk. Daarom is er een geschikt lassnelheidsbereik voor een bepaald materiaal met een bepaald laservermogen en een bepaalde dikte, en kan de maximale penetratiediepte worden bereikt met de bijbehorende snelheidswaarde.
6. Brandpuntsafstand van de focuslens
Een focuslens wordt meestal in de kop van het laspistool geïnstalleerd, met een brandpuntsafstand van 63 tot 254 mm (diameter 2,5" tot 10"). De grootte van het focuspunt is evenredig met de brandpuntsafstand: hoe korter de brandpuntsafstand, hoe kleiner het punt. De brandpuntsafstand heeft echter ook invloed op de scherptediepte, dat wil zeggen dat de scherptediepte synchroon toeneemt met de brandpuntsafstand. Een korte brandpuntsafstand kan de vermogensdichtheid verbeteren, maar omdat de scherptediepte klein is, moet de afstand tussen de lens en het werkstuk nauwkeurig worden gehandhaafd en is de penetratiediepte niet groot. Vanwege de invloed van spatten en de lasermodus tijdens het lassen is de kortste brandpuntsafstand die bij het lassen wordt gebruikt meestal 126 mm (diameter 5"). Een lens met een brandpuntsafstand van 254 mm (diameter 10") kan worden gekozen wanneer de lasnaad groot is of de laspuntgrootte moet worden vergroot. In dit geval is een hoger laseruitgangsvermogen (vermogensdichtheid) nodig om het diepe penetratiegateffect te bereiken.
Meer vragen over de prijs en configuratie van draagbare laserlasmachines
Plaatsingstijd: 27-09-2022