Lazer kaynağı nedir? Lazer Kaynağı Açıklaması! Lazer Kaynağı hakkında bilmeniz gereken her şey, temel prensipler ve ana işlem parametreleri dahil!
Birçok müşteri lazer kaynak makinesinin temel çalışma prensiplerini, hele ki doğru lazer kaynak makinesini seçmeyi bilmiyor, ancak Mimowork Laser doğru kararı vermenize yardımcı olmak ve lazer kaynağını anlamanıza yardımcı olacak ek destek sağlamak için burada.
Lazer Kaynak Nedir?
Lazer kaynağı, lazer ışınını kaynak ısı kaynağı olarak kullanan bir tür eritme kaynağıdır, kaynak prensibi, aktif ortamı uyarmak, rezonans boşluğu salınımı oluşturmak ve daha sonra uyarılmış radyasyon ışınına dönüştürmek için belirli bir yöntemdir, ışın ve iş parçası birbirine temas ettiğinde, enerji iş parçası tarafından emilir, sıcaklık malzemenin erime noktasına ulaştığında kaynak yapılabilir.
Kaynak havuzunun temel mekanizmasına göre, lazer kaynağının iki temel kaynak mekanizması vardır: ısı iletim kaynağı ve derin penetrasyon (anahtar deliği) kaynağı. Isı iletim kaynağı ile üretilen ısı, ısı transferi yoluyla iş parçasına yayılır, böylece kaynak yüzeyi erir ve buharlaşma olmaz. Bu yöntem genellikle düşük hızlı, ince bileşenlerin kaynağında kullanılır. Derin füzyon kaynağı ise malzemeyi buharlaştırır ve büyük miktarda plazma oluşturur. Yüksek ısı nedeniyle, erimiş havuzun ön tarafında delikler oluşur. Derin penetrasyon kaynağı, en yaygın kullanılan lazer kaynak yöntemidir; iş parçasını tamamen kaynaklayabilir ve giriş enerjisi çok yüksektir, bu da hızlı kaynak hızı sağlar.
Lazer Kaynakta Proses Parametreleri
Lazer kaynağının kalitesini etkileyen birçok işlem parametresi vardır; güç yoğunluğu, lazer darbe dalga formu, odak dışı kalma, kaynak hızı ve yardımcı koruyucu gaz seçimi gibi.
Lazer Güç Yoğunluğu
Güç yoğunluğu, lazer işlemede en önemli parametrelerden biridir. Daha yüksek bir güç yoğunluğuyla, yüzey tabakası bir mikrosaniye içinde kaynama noktasına kadar ısıtılabilir ve bu da büyük miktarda buharlaşmaya neden olur. Bu nedenle, yüksek güç yoğunluğu delme, kesme ve gravür gibi malzeme kaldırma işlemleri için avantajlıdır. Düşük güç yoğunluğunda, yüzey sıcaklığının kaynama noktasına ulaşması birkaç milisaniye sürer ve yüzey buharlaşmadan önce, taban erime noktasına ulaşır; bu da iyi bir eriyik kaynağı oluşturmayı kolaylaştırır. Bu nedenle, ısı iletimli lazer kaynağında güç yoğunluğu aralığı 104-106W/cm²'dir.
Lazer Darbe Dalga Formu
Lazer darbe dalga formu, yalnızca malzeme kaldırma işlemini malzeme eritme işleminden ayırt etmek için önemli bir parametre değil, aynı zamanda işleme ekipmanının hacmini ve maliyetini belirlemek için de önemli bir parametredir. Yüksek yoğunluklu lazer ışını malzeme yüzeyine vurulduğunda, malzeme yüzeyinden yansıyan lazer enerjisinin %60-90'ı kayıp olarak kabul edilir; özellikle altın, gümüş, bakır, alüminyum, titanyum ve güçlü yansıma ve hızlı ısı transferi sağlayan diğer malzemeler. Bir metalin yansıma değeri, lazer darbesi sırasında zamana göre değişir. Malzemenin yüzey sıcaklığı erime noktasına ulaştığında yansıma değeri hızla azalır ve yüzey erime halindeyken yansıma değeri belirli bir değerde sabitlenir.
Lazer Darbe Genişliği
Darbe genişliği, darbeli lazer kaynağının önemli bir parametresidir. Darbe genişliği, penetrasyon derinliği ve ısıdan etkilenen bölge tarafından belirlenir. Darbe genişliği ne kadar uzunsa, ısıdan etkilenen bölge o kadar büyük olur ve penetrasyon derinliği, darbe genişliğinin 1/2 kuvvetiyle artar. Ancak, darbe genişliğinin artması tepe gücünü azaltacağından, darbe genişliğinin artması genellikle ısı iletimli kaynakta kullanılır ve bu da geniş ve sığ bir kaynak çapı sağlar; özellikle ince ve kalın levhaların bindirme kaynağı için uygundur. Ancak, daha düşük tepe gücü aşırı ısı girdisine neden olur ve her malzemenin penetrasyon derinliğini en üst düzeye çıkaran optimum bir darbe genişliği vardır.
Odak Dışı Miktar
Lazer kaynağı genellikle belirli bir miktarda odak dışı bırakma gerektirir, çünkü lazer odağındaki nokta merkezinin güç yoğunluğu çok yüksektir ve bu da kaynak malzemesinin deliklere buharlaşmasını kolaylaştırır. Güç yoğunluğunun dağılımı, lazer odağından uzaktaki her düzlemde nispeten homojendir.
İki adet odak dışı modu bulunmaktadır:
Pozitif ve negatif odak dışılık. Odak düzlemi iş parçasının üzerindeyse pozitif odak dışılık; aksi takdirde negatif odak dışılık söz konusudur. Geometrik optik teorisine göre, pozitif ve negatif odak dışılık düzlemleri ile kaynak düzlemi arasındaki mesafe eşit olduğunda, ilgili düzlemdeki güç yoğunluğu yaklaşık olarak aynı olur, ancak gerçekte elde edilen erimiş havuz şekli farklıdır. Negatif odak dışılık durumunda, erimiş havuzun oluşum süreciyle ilişkili olan daha yüksek penetrasyon elde edilebilir.
Kaynak Hızı
Kaynak hızı, kaynak yüzey kalitesini, penetrasyon derinliğini, ısıdan etkilenen bölgeyi vb. belirler. Kaynak hızı, birim zamandaki ısı girdisini etkiler. Kaynak hızı çok düşükse, ısı girdisi çok yüksek olur ve bu da iş parçasının yanmasına neden olur. Kaynak hızı çok yüksekse, ısı girdisi çok düşük olur ve bu da iş parçasının kısmen kaynaklanmasına ve işlenmemiş kalmasına neden olur. Kaynak hızının düşürülmesi genellikle penetrasyonu artırmak için kullanılır.
Yardımcı Darbe Koruma Gazı
Yardımcı darbe koruma gazı, yüksek güçlü lazer kaynağında olmazsa olmaz bir işlemdir. Bir yandan metal malzemelerin sıçrayarak odaklama aynasını kirletmesini önler; diğer yandan kaynak işleminde oluşan plazmanın çok fazla odaklanmasını ve lazerin malzeme yüzeyine ulaşmasını engeller. Lazer kaynak işleminde, kaynak mühendisliğinde iş parçasının oksidasyonunu önlemek amacıyla erimiş malzeme havuzunu korumak için genellikle helyum, argon, azot ve diğer gazlar kullanılır. Koruyucu gaz türü, hava akışının boyutu ve üfleme açısı gibi faktörler kaynak sonuçları üzerinde büyük bir etkiye sahiptir ve farklı üfleme yöntemleri de kaynak kalitesi üzerinde belirli bir etkiye sahiptir.
Tavsiye ettiğimiz El Tipi Lazer Kaynak Makinesi:
Lazer Kaynak Makinesi - Çalışma Ortamı
◾ Çalışma ortamının sıcaklık aralığı: 15~35 ℃
◾ Çalışma ortamının nem aralığı: < %70 Yoğuşma yok
◾ Soğutma: Lazer ısı dağıtıcı bileşenler için ısıyı uzaklaştırma işlevi nedeniyle su soğutucu gereklidir ve lazer kaynak makinesinin iyi çalışmasını sağlar.
(Su soğutucusunun detaylı kullanımı ve kılavuzu için:CO2 Lazer Sistemi için Donmaya Karşı Koruma Önlemleri)
Lazer Kaynak Makineleri hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz?
Gönderim zamanı: 22 Aralık 2022