Lasersveising kan realiseres med kontinuerlige eller pulserende lasergeneratorer. Prinsippet for lasersveising kan deles inn i varmeledningssveising og laserdypsmeltesveising. Effekttetthet mindre enn 104~105 W/cm2 er varmeledningssveising, og på dette tidspunktet er smeltedybden og sveisehastigheten lav. Når effekttettheten er større enn 105~107 W/cm2, konkaves metalloverflaten til "nøkkelhull" under påvirkning av varme, og danner dypsmeltesveising, som har egenskapene til rask sveisehastighet og stort dybde-breddeforhold.
I dag skal vi hovedsakelig dekke kunnskapen om viktige faktorer som påvirker kvaliteten på laserdypfusjonssveising.
1. Laserkraft
Ved laserdyp smeltesveising styrer lasereffekten både penetrasjonsdybden og sveisehastigheten. Sveisedybden er direkte relatert til strålens effekttetthet og er en funksjon av den innfallende strålens effekt og strålens fokuspunkt. Generelt sett øker penetrasjonsdybden for en laserstråle med en viss diameter med økningen av stråleeffekten.
2. Fokuspunkt
Stråleflekksstørrelse er en av de viktigste variablene i lasersveising fordi den bestemmer effekttettheten. Men å måle den er en utfordring for høyeffektslasere, selv om det finnes mange indirekte måleteknikker tilgjengelig.
Diffraksjonsgrensepunktstørrelsen for strålefokuset kan beregnes i henhold til diffraksjonsteorien, men den faktiske punktstørrelsen er større enn den beregnede verdien på grunn av dårlig fokusrefleksjon. Den enkleste målemetoden er isotemperaturprofilmetoden, som måler diameteren til fokuspunktet og perforeringen etter at det tykke papiret er brent og penetrert gjennom polypropylenplaten. Denne metoden, gjennom målepraksis, mestrer lasereffektstørrelsen og strålens virkningstid.
3. Beskyttende gass
Lasersveiseprosessen bruker ofte beskyttelsesgasser (helium, argon, nitrogen) for å beskytte smeltebadet, og forhindre at arbeidsstykket oksideres i sveiseprosessen. Den andre grunnen til å bruke beskyttelsesgass er å beskytte fokuseringslinsen mot forurensning av metalldamp og sputtering av væskedråper. Spesielt ved høyeffektslasersveising blir utstøtingen svært kraftig, og det er nødvendig å beskytte linsen. Den tredje effekten av beskyttelsesgassen er at den er svært effektiv i å spre plasmaskjermingen som produseres av høyeffektslasersveising. Metalldampen absorberer laserstrålen og ioniserer til en plasmasky. Beskyttelsesgassen rundt metalldampen ioniserer også på grunn av varme. Hvis det er for mye plasma, blir laserstrålen på en eller annen måte forbrukt av plasmaet. Som den andre energien finnes plasma på arbeidsflaten, noe som gjør sveisedybden grunnere og smeltebadoverflaten bredere.
Hvordan velge riktig beskyttelsesgass?
4. Absorpsjonshastighet
Laserabsorpsjonen av materialet avhenger av noen viktige egenskaper ved materialet, som absorpsjonshastighet, refleksjonsevne, varmeledningsevne, smeltetemperatur og fordampningstemperatur. Blant alle faktorene er den viktigste absorpsjonshastigheten.
To faktorer påvirker materialets absorpsjonshastighet til laserstrålen. Den første er materialets motstandskoeffisient. Det er funnet at materialets absorpsjonshastighet er proporsjonal med kvadratroten av motstandskoeffisienten, og motstandskoeffisienten varierer med temperaturen. For det andre har materialets overflatetilstand (eller finish) en viktig innflytelse på strålens absorpsjonshastighet, noe som har en betydelig effekt på sveiseeffekten.
5. Sveisehastighet
Sveisehastigheten har stor innflytelse på inntrengningsdybden. Økning av hastigheten vil gjøre inntrengningsdybden grunnere, men for lav vil føre til overdreven smelting av materialer og gjennomsveising av arbeidsstykket. Derfor finnes det et passende sveisehastighetsområde for et bestemt materiale med en viss lasereffekt og en viss tykkelse, og maksimal inntrengningsdybde kan oppnås ved den tilsvarende hastighetsverdien.
6. Fokuslinsens brennvidde
En fokuslinse er vanligvis installert i hodet på sveisepistolen. Generelt velges en brennvidde på 63~254 mm (diameter 2,5 "~10"). Størrelsen på fokuspunkten er proporsjonal med brennvidden. Jo kortere brennvidde, desto mindre er punkten. Brennviddens lengde påvirker imidlertid også fokusdybden, det vil si at fokusdybden øker synkront med brennvidden. Kort brennvidde kan derfor forbedre effekttettheten. Men fordi fokusdybden er liten, må avstanden mellom linsen og arbeidsstykket opprettholdes nøyaktig, og penetrasjonsdybden er ikke stor. På grunn av påvirkning fra sprut og lasermodus under sveising er den korteste brennvidden som brukes i faktisk sveising vanligvis 126 mm (diameter 5"). En linse med en brennvidde på 254 mm (diameter 10") kan velges når sømmen er stor, eller sveisen må økes ved å øke punktstørrelsen. I dette tilfellet kreves en høyere laserutgangseffekt (effekttetthet) for å oppnå effekten av dyp penetrasjonshull.
Flere spørsmål om pris og konfigurasjon av håndholdt lasersveisemaskin
Publisert: 27. september 2022