Svařování je proces spojování dvou nebo více kovů dohromady aplikací tepla. Svařování obvykle zahrnuje zahřátí materiálu na jeho teplotu tání, takže základní kov se roztaví a vyplní mezery mezi spoji a vytvoří pevné spojení. Laserové svařování je spojovací metoda, která využívá jako zdroj tepla laser.
Vezměte si jako příklad napájecí baterii se čtvercovým pouzdrem: jádro baterie je spojeno laserem přes více částí. Během celého procesu laserového svařování jsou pevnost spojení materiálu, efektivita výroby a míra vadnosti tři problémy, kterými se průmysl zabývá více. Síla spojení materiálu se může projevit metalografickou hloubkou a šířkou průniku (v těsném vztahu ke zdroji laserového světla); efektivita výroby souvisí především se zpracovatelností zdroje laserového světla; míra defektů souvisí hlavně s výběrem zdroje laserového světla; proto tento článek pojednává o těch běžných na trhu. Provádí se jednoduché srovnání několika zdrojů laserového světla v naději, že pomůže ostatním vývojářům procesů.
Protoželaserové svařováníje v podstatě proces přeměny světla na teplo, několik klíčových parametrů, které se týkají: kvalita paprsku (BBP, M2, úhel divergence), hustota energie, průměr jádra, forma distribuce energie, adaptivní svařovací hlava, procesní okna a zpracovatelné materiály se používají především k analýze a porovnání zdrojů laserového světla z těchto směrů.
Porovnání singlemode-multimode laseru
Definice jednoho režimu s více režimy:
Jediný režim se vztahuje k jedinému schématu rozložení laserové energie na dvourozměrné rovině, zatímco více režimů se týká rozložení prostorové energie vytvořené superpozicí více vzorů rozložení. Obecně lze velikost faktoru kvality paprsku M2 použít k posouzení, zda je výstup vláknového laseru jednovidový nebo vícevidový: M2 menší než 1,3 je čistý jednovidový laser, M2 mezi 1,3 a 2,0 je kvazi- jednorežimový laser (málorežimový) a M2 je větší než 2,0. Pro multimódové lasery.
Protoželaserové svařováníje v podstatě proces přeměny světla na teplo, několik klíčových parametrů, které se týkají: kvalita paprsku (BBP, M2, úhel divergence), hustota energie, průměr jádra, forma distribuce energie, adaptivní svařovací hlava, procesní okna a zpracovatelné materiály se používají především k analýze a porovnání zdrojů laserového světla z těchto směrů.
Porovnání singlemode-multimode laseru
Definice jednoho režimu s více režimy:
Jediný režim se vztahuje k jedinému schématu rozložení laserové energie na dvourozměrné rovině, zatímco více režimů se týká rozložení prostorové energie vytvořené superpozicí více vzorů rozložení. Obecně lze velikost faktoru kvality paprsku M2 použít k posouzení, zda je výstup vláknového laseru jednovidový nebo vícevidový: M2 menší než 1,3 je čistý jednovidový laser, M2 mezi 1,3 a 2,0 je kvazi- jednorežimový laser (málorežimový) a M2 je větší než 2,0. Pro multimódové lasery.
Jak je znázorněno na obrázku: Obrázek b znázorňuje rozložení energie jednoho základního vidu a rozložení energie v jakémkoli směru procházejícím středem kruhu má tvar Gaussovy křivky. Obrázek a ukazuje vícevidové rozložení energie, což je prostorové rozložení energie tvořené superpozicí více jednotlivých laserových režimů. Výsledkem vícerežimové superpozice je plochá křivka.
Běžné jednorežimové lasery: IPG YLR-2000-SM, SM je zkratka Single Mode. Výpočty používají kolimované ohnisko 150-250 pro výpočet velikosti ohniska, hustota energie je 2000 W a pro srovnání se používá hustota energie zaostření.
Srovnání jednorežimových a vícerežimovýchlaserové svařováníefekty
Jednomódový laser: malý průměr jádra, vysoká hustota energie, silná penetrační schopnost, malá tepelně ovlivněná zóna, podobná ostrému noži, zvláště vhodná pro svařování tenkých plechů a vysokorychlostní svařování a lze jej použít s galvanometry ke zpracování malých části a vysoce reflexní části (extrémně reflexní části) uši, spojovací díly atd.), jak je znázorněno na obrázku výše, single-mode má menší klíčovou dírku a omezený objem vnitřních vysokotlakých kovových par, takže obecně nemá mají vady, jako jsou vnitřní póry. Při nízkých rychlostech je vzhled drsný bez vyfukování ochranného vzduchu. Při vysokých rychlostech se přidává ochrana. Kvalita zpracování plynu je dobrá, účinnost je vysoká, svary jsou hladké a ploché a výtěžnost je vysoká. Je vhodný pro vrstvené svařování a penetrační svařování.
Multimódový laser: Velký průměr jádra, mírně nižší hustota energie než jednorežimový laser, tupý nůž, větší klíčová dírka, silnější kovová struktura, menší poměr hloubky k šířce a při stejném výkonu je hloubka průniku o 30 % nižší než u jednovidového laseru, takže je vhodný pro použití Vhodné pro zpracování tupých svarů a zpracování tlustých plechů s velkými montážními mezerami.
Kontrast kompozitního prstencového laseru
Hybridní svařování: Polovodičový laserový paprsek o vlnové délce 915nm a vláknový laserový paprsek o vlnové délce 1070nm jsou kombinovány ve stejné svařovací hlavě. Dva laserové paprsky jsou koaxiálně rozmístěny a ohniskové roviny obou laserových paprsků lze flexibilně nastavit, takže produkt má oba polovodičovélaserové svařováníschopnosti po svařování. Efekt je jasný a má hloubku vláknalaserové svařování.
Polovodiče často používají velký světelný bod o velikosti více než 400 um, který je zodpovědný hlavně za předehřátí materiálu, roztavení povrchu materiálu a zvýšení absorpce materiálu vláknovým laserem (míra absorpce materiálu laserem se zvyšuje s rostoucí teplotou)
Prstencový laser: Dva moduly vláknového laseru emitují laserové světlo, které je přenášeno na povrch materiálu prostřednictvím kompozitního optického vlákna (kruhové optické vlákno uvnitř válcového optického vlákna).
Dva laserové paprsky s prstencovým bodem: vnější prstenec je zodpovědný za rozšíření otvoru klíčové dírky a roztavení materiálu a laser s vnitřním prstencem je zodpovědný za hloubku průniku, což umožňuje svařování s ultra nízkým rozstřikem. Průměry vnitřního a vnějšího prstencového výkonového jádra laseru mohou být libovolně přizpůsobeny a průměr jádra může být volně přizpůsoben. Procesní okno je flexibilnější než u jediného laserového paprsku.
Porovnání účinků kompozitně-kruhového svařování
Vzhledem k tomu, že hybridní svařování je kombinací polovodičového svařování tepelnou vodivostí a svařování s hlubokým průvarem pomocí optických vláken, je průnik vnějšího prstence mělčí, metalografická struktura je ostřejší a štíhlejší; vzhled je zároveň tepelná vodivost, roztavená lázeň má malé výkyvy, velký rozsah a roztavená lázeň je stabilnější, což se odráží v hladším vzhledu.
Vzhledem k tomu, že prstencový laser je kombinací svařování s hlubokým průvarem a svařování s hlubokým průvarem, může vnější prstenec také vytvářet hloubku průniku, která může účinně rozšířit otvor klíčové dírky. Stejný výkon má větší hloubku průniku a tlustší metalografii, ale zároveň je stabilita roztavené lázně o něco menší než Kolísání polovodičů s optickými vlákny je o něco větší než u kompozitního svařování a drsnost je relativně velká.
Čas odeslání: 20. října 2023
