Šta je lasersko zavarivanje? Objašnjeno lasersko zavarivanje! Sve što trebate znati o laserskom zavarivanju, uključujući ključne principe i glavne procesne parametre!
Mnogi kupci ne razumiju osnovne principe rada aparata za lasersko zavarivanje, a kamoli odabir pravog aparata za lasersko zavarivanje, međutim Mimowork Laser je tu da vam pomogne da donesete pravu odluku i pružite dodatnu podršku da vam pomogne u razumijevanju laserskog zavarivanja.
Šta je lasersko zavarivanje?
Lasersko zavarivanje je vrsta zavarivanja topljenjem, koristeći lasersku zraku kao izvor topline zavarivanja, princip zavarivanja je kroz specifičnu metodu da se stimulira aktivni medij, formirajući rezonantnu oscilaciju šupljine, a zatim se transformira u snop stimuliranog zračenja, kada snop i radni komad dodiruju jedan s drugim, energiju apsorbira radni komad, kada temperatura dostigne tačku topljenja materijala može se zavariti.
Prema glavnom mehanizmu zavarivačkog bazena, lasersko zavarivanje ima dva osnovna mehanizma zavarivanja: zavarivanje provodljivošću topline i zavarivanje dubokim prodiranjem (ključaonica). Toplota nastala zavarivanjem toplotnom provodljivošću se prenosi na radni komad kroz prenos toplote, tako da se površina zavara topi, ne bi trebalo da dođe do isparavanja, što se često koristi kod zavarivanja tankih komponenti male brzine. Zavarivanje dubokom fuzijom isparava materijal i formira veliku količinu plazme. Zbog povišene vrućine, na prednjoj strani otopljenog bazena biće rupe. Zavarivanje dubokog prodiranja je najčešće korišten način laserskog zavarivanja, može temeljito zavariti radni komad, a ulazna energija je ogromna, što dovodi do velike brzine zavarivanja.
Parametri procesa u laserskom zavarivanju
Mnogo je procesnih parametara koji utiču na kvalitet laserskog zavarivanja, kao što su gustina snage, talasni oblik laserskog impulsa, defokusiranje, brzina zavarivanja i izbor pomoćnog zaštitnog gasa.
Gustina snage lasera
Gustina snage je jedan od najvažnijih parametara u laserskoj obradi. Sa većom gustinom snage, površinski sloj se može zagrijati do točke ključanja unutar mikrosekunde, što rezultira velikom količinom isparavanja. Zbog toga je velika gustina snage prednost za procese uklanjanja materijala kao što su bušenje, sečenje i graviranje. Za nisku gustinu snage potrebno je nekoliko milisekundi da površinska temperatura dostigne tačku ključanja, a prije nego što površina ispari, dno dostigne tačku topljenja, što je lako za formiranje dobrog zavarenog spoja. Stoga, u obliku laserskog zavarivanja s provodljivošću topline, raspon gustine snage je 104-106W/cm2.
Laserski pulsni talasni oblik
Talasni oblik laserskog impulsa nije samo važan parametar za razlikovanje uklanjanja materijala od topljenja materijala, već je i ključni parametar za određivanje zapremine i cijene opreme za obradu. Kada se laserski snop visokog intenziteta ispali na površinu materijala, na površini materijala će se 60 ~ 90% laserske energije reflektovati i smatrati gubitkom, posebno zlato, srebro, bakar, aluminijum, titan i drugi materijali koji imaju jaka refleksija i brz prijenos topline. Refleksija metala varira s vremenom tokom laserskog impulsa. Kada temperatura površine materijala poraste do tačke topljenja, refleksija se brzo smanjuje, a kada je površina u stanju topljenja, refleksija se stabilizuje na određenoj vrijednosti.
Laser Pulse Width
Širina impulsa je važan parametar pulsnog laserskog zavarivanja. Širina impulsa određena je dubinom prodiranja i zonom zahvaćenom toplinom. Što je širina impulsa bila duža, zona zahvaćena toplotom je bila veća, a dubina penetracije se povećavala za 1/2 snage širine impulsa. Međutim, povećanje širine impulsa će smanjiti vršnu snagu, tako da se povećanje širine impulsa općenito koristi za zavarivanje provodljivošću topline, što rezultira širokom i plitkom veličinom vara, posebno pogodnom za preklopno zavarivanje tankih i debelih ploča. Međutim, niža vršna snaga rezultira prekomjernim unosom topline, a svaki materijal ima optimalnu širinu impulsa koja maksimizira dubinu prodiranja.
Defocus Quantity
Lasersko zavarivanje obično zahtijeva određenu količinu defokusiranja, jer je gustina snage centra tačke u fokusu lasera previsoka, što lako isparava materijal za zavarivanje u rupe. Raspodjela gustine snage je relativno ujednačena u svakoj ravni udaljenoj od laserskog fokusa.
Postoje dva načina defokusiranja:
Pozitivan i negativan defokus. Ako se fokusna ravan nalazi iznad radnog komada, to je pozitivan defokus; inače je negativan defokus. Prema teoriji geometrijske optike, kada je razmak između pozitivne i negativne ravni defokusiranja i ravni zavarivanja jednak, gustina snage na odgovarajućoj ravni je približno ista, ali je u stvari oblik dobijenog rastopljenog bazena različit. U slučaju negativnog defokusa može se postići veća penetracija, što je povezano sa procesom formiranja rastopljenog bazena.
Brzina zavarivanja
Brzina zavarivanja određuje kvalitet površine zavarivanja, dubinu prodiranja, zonu utjecaja topline i tako dalje. Brzina zavarivanja će utjecati na unos topline po jedinici vremena. Ako je brzina zavarivanja suviše mala, unos topline je previsok, što rezultira izgaranjem radnog komada. Ako je brzina zavarivanja previsoka, unos topline je premali, što rezultira djelomičnim i nedovršenim zavarivanjem radnog komada. Smanjenje brzine zavarivanja se obično koristi za poboljšanje penetracije.
Pomoćni plin za zaštitu od udarca
Pomoćni plin za zaštitu od udarca je bitan postupak u laserskom zavarivanju velike snage. S jedne strane, spriječiti metalne materijale od prskanja i kontaminacije ogledala za fokusiranje; S druge strane, to je spriječiti da se plazma stvorena u procesu zavarivanja previše fokusira i spriječi da laser dopre do površine materijala. U procesu laserskog zavarivanja često se koriste helijum, argon, azot i drugi gasovi za zaštitu rastopljenog bazena, kako bi se sprečila oksidacija radnog komada u zavarivačkoj tehnici. Faktori kao što su vrsta zaštitnog plina, veličina protoka zraka i ugao puhanja imaju veliki utjecaj na rezultate zavarivanja, a različite metode puhanja također će imati određeni utjecaj na kvalitetu zavarivanja.
Naš preporučeni ručni laserski zavarivač:
Laserski zavarivač - radno okruženje
◾ Raspon temperature radnog okruženja: 15~35 ℃
◾ Raspon vlažnosti radnog okruženja: < 70% Bez kondenzacije
◾ Hlađenje: vodeni rashladni uređaj je neophodan zbog funkcije odvođenja toplote za komponente koje odvode toplotu lasera, čime se osigurava da laserski zavarivač dobro radi.
(Detaljno korištenje i vodič o rashladnim uređajima za vodu, možete provjeriti:Mere zaštite od smrzavanja za CO2 laserski sistem)
Želite li znati više o laserskim zavarivačima?
Vrijeme objave: 22.12.2022