Шта је ласерско заваривање? Објашњење ласерског заваривања! Све што треба да знате о ласерском заваривању, укључујући кључни принцип и главне параметре процеса!
Многи купци не разумеју основне принципе рада ласерског апарата за заваривање, а камоли избор правог ласерског апарата за заваривање, међутим, Mimowork Laser је ту да вам помогне да донесете праву одлуку и пружи додатну подршку како бисте разумели ласерско заваривање.
Шта је ласерско заваривање?
Ласерско заваривање је врста заваривања топљењем, користећи ласерски зрак као извор топлоте за заваривање. Принцип заваривања је специфична метода стимулације активног медијума, формирајући резонантне осцилације шупљине, а затим трансформишући их у стимулисани зрак зрачења. Када се зрак и радни комад међусобно додирну, радни комад апсорбује енергију. Када температура достигне тачку топљења, материјал се може заварити.
Према главном механизму заваривања, ласерско заваривање има два основна механизма заваривања: заваривање топлотном проводљивошћу и заваривање дубоким продирањем (кључаоница). Топлота генерисана заваривањем топлотном проводљивошћу се дифузује на радни комад путем преноса топлоте, тако да се површина завара топи, без испаравања, што се често користи код заваривања танких компоненти при малој брзини. Дубоко фузијско заваривање испарава материјал и ствара велику количину плазме. Због повећане топлоте, на предњој страни растопљеног базена појавиће се рупе. Заваривање дубоким продирањем је најчешће коришћени начин ласерског заваривања, може темељно заварити радни комад, а улазна енергија је огромна, што доводи до велике брзине заваривања.
Параметри процеса у ласерском заваривању
Постоји много параметара процеса који утичу на квалитет ласерског заваривања, као што су густина снаге, облик таласа ласерског импулса, дефокусирање, брзина заваривања и избор помоћног заштитног гаса.
Густина снаге ласера
Густина снаге је један од најважнијих параметара у ласерској обради. Са већом густином снаге, површински слој се може загрејати до тачке кључања у микросекундама, што резултира великом количином испаравања. Стога је велика густина снаге предност за процесе уклањања материјала као што су бушење, сечење и гравирање. Код мале густине снаге, потребно је неколико милисекунди да површинска температура достигне тачку кључања, а пре него што површина испари, дно достигне тачку топљења, што омогућава добро топљење завара. Стога, код ласерског заваривања топлотном проводљивошћу, густина снаге је у распону од 104-106W/cm2.
Таласни облик ласерског импулса
Таласни облик ласерског импулса није само важан параметар за разликовање уклањања материјала од топљења материјала, већ и кључни параметар за одређивање запремине и трошкова опреме за обраду. Када се ласерски зрак високог интензитета усмери на површину материјала, површина материјала ће имати 60 ~ 90% ласерске енергије која се рефлектује и сматра се губитком, посебно код злата, сребра, бакра, алуминијума, титанијума и других материјала који имају јаку рефлексију и брз пренос топлоте. Рефлексија метала варира са временом током ласерског импулса. Када површинска температура материјала порасте до тачке топљења, рефлексија брзо опада, а када је површина у стању топљења, рефлексија се стабилизује на одређеној вредности.
Ширина ласерског импулса
Ширина импулса је важан параметар импулсног ласерског заваривања. Ширина импулса је одређена дубином продирања и зоном утицаја топлоте. Што је ширина импулса била дужа, то је зона утицаја топлоте била већа, а дубина продирања се повећавала са 1/2 снаге ширине импулса. Међутим, повећање ширине импулса смањиће вршну снагу, па се повећање ширине импулса генерално користи за заваривање проводљивошћу топлоте, што резултира широком и плитком величином завара, посебно погодном за преклапање танких и дебелих плоча. Међутим, нижа вршна снага доводи до прекомерног уноса топлоте, а сваки материјал има оптималну ширину импулса која максимизира дубину продирања.
Количина дефокусирања
Ласерско заваривање обично захтева одређену количину дефокусирања, јер је густина снаге центра тачке у ласерском фокусу превисока, што лако доводи до испаравања материјала за заваривање у рупе. Расподела густине снаге је релативно равномерна у свакој равни даље од ласерског фокуса.
Постоје два режима дефокусирања:
Позитивна и негативна дефокусација. Ако се фокална раван налази изнад радног предмета, то је позитивна дефокусација; у супротном, то је негативна дефокусација. Према теорији геометријске оптике, када је растојање између позитивне и негативне равни дефокусирања и равни заваривања једнако, густина снаге на одговарајућој равни је приближно иста, али је у ствари добијени облик растопљеног купатила другачији. У случају негативне дефокусације, може се постићи већа пенетрација, што је повезано са процесом формирања растопљеног купатила.
Брзина заваривања
Брзина заваривања одређује квалитет површине заваривања, дубину продирања, зону утицаја топлоте и тако даље. Брзина заваривања ће утицати на унос топлоте по јединици времена. Ако је брзина заваривања преспора, унос топлоте је превисок, што доводи до прогоревања радног предмета. Ако је брзина заваривања пребрза, унос топлоте је премали, што доводи до делимичног и недовршеног заваривања радног предмета. Смањење брзине заваривања се обично користи за побољшање продирања.
Помоћни гас за заштиту од удара
Помоћни гас за заштиту од дувања је неопходан поступак код ласерског заваривања велике снаге. С једне стране, служи за спречавање прскања металних материјала и контаминације фокусирајућег огледала; с друге стране, служи за спречавање превеликог фокусирања плазме генерисане у процесу заваривања и спречавање да ласер допре до површине материјала. У процесу ласерског заваривања, хелијум, аргон, азот и други гасови се често користе за заштиту растопљеног базена, како би се спречила оксидација радног предмета у техници заваривања. Фактори као што су врста заштитног гаса, величина протока ваздуха и угао дувања имају велики утицај на резултате заваривања, а различите методе дувања такође ће имати одређени утицај на квалитет заваривања.
Наш препоручени ручни ласерски апарат за варење:
Ласерски заваривач - Радно окружење
◾ Температурни опсег радног окружења: 15~35 ℃
◾ Опсег влажности радне средине: < 70% Без кондензације
◾ Хлађење: расхладник воде је неопходан због функције одвођења топлоте са компоненти ласера које расипају топлоту, осигуравајући добар рад ласерског апарата за заваривање.
(Детаљна употреба и водич о расхладнику воде, можете проверити:Мере заштите од смрзавања за CO2 ласерски систем)
Желите да сазнате више о ласерским апаратима за варење?
Време објаве: 22. децембар 2022.