Příklad analýzy aplikací laserového svařování s různými průměry jádra

Velikost průměru laserového jádra ovlivní ztrátu prostupu a rozložení hustoty energie světla. Velmi důležitý je rozumný výběr průměru jádra. Nadměrný průměr jádra povede ke zkreslení režimu a rozptylu v laserovém přenosu, což ovlivní kvalitu paprsku a přesnost zaostření. Příliš malý průměr jádra způsobí, že symetrie hustoty optického výkonu jednovidového vlákna se zhorší, což neprospívá přenosuvysoce výkonný laser.

1. Výhody a aplikace laserů s malým průměrem jádra (<100um)

Vysoce reflexní materiály: hliník, měď, nerezová ocel, nikl, molybden atd.;

(1）Vysoce reflexní materiály musí volit laser s malým průměrem jádra. Laserový paprsek s vysokou hustotou výkonu se používá k rychlému zahřátí materiálu do zkapalněného nebo odpařeného stavu, což zlepšuje rychlost absorpce laseru materiálu a dosahuje efektivního a rychlého zpracování. Výběr laseru s velkým průměrem jádra může snadno vést k vysokému odrazu. , což vede k virtuálnímu svařování a rovnoměrnému spálení laseru;

Materiály citlivé na praskliny: nikl, poniklovaná měď, hliník, nerezová ocel, slitina titanu atd.

Tento materiál obecně vyžaduje přísnou kontrolu tepelně ovlivněné zóny a malou lázeň taveniny, proto je vhodnější zvolit laser s malým průměrem jádra;

Vysokorychlostní laserové zpracování:

(3）Hluboké penetrační svařování vyžaduje vysokorychlostní laserové zpracování a je nutné zvolit laser s vysokou hustotou energie, aby bylo zajištěno, že energie linky je dostatečná pro roztavení materiálu vysokou rychlostí, zejména pro přeplátované svařování, penetrační svařování atd. vyžadují větší hloubku průniku. Je lepší zvolit vhodný laser s malým průměrem jádra.

2. Výhody a aplikace laserů s velkým průměrem jádra (>100um)

Je dosaženo velkého průměru jádra a velké skvrny, velké plochy tepelného pokrytí, široké akční plochy a pouze mikrotavení povrchu materiálu, což je velmi vhodné pro aplikace v laserovém plátování, laserovém přetavování, laserovém žíhání, laserovém kalení atd. V těchto polí znamená velký světelný bod vyšší efektivitu výroby a nižší defekty (tepelně vodivé svařování nemá téměř žádné defekty).

Z hlediskasvařování, velký spot se používá hlavně prokompozitní svařování, který se používá pro spojení s laserem s malým průměrem jádra: velká skvrna způsobí, že se povrch materiálu mírně roztaví, přemění se z pevného na kapalný, což výrazně zlepšuje rychlost absorpce materiálu do laseru a poté používá malé jádro In tento proces díky předehřátí velké skvrny, následnému zpracování a velkému teplotnímu gradientu dané roztavené lázni není materiál náchylný k prasklinám způsobeným rychlým ohřevem a rychlým ochlazením. Dokáže vyhladit vzhled svaru a dosáhnout nižšího rozstřiku než řešení s jedním laserem.