Ruční laserová svářečka |

Co je laserové svařování? Vysvětlení laserového svařování! Vše, co potřebujete vědět o laserovém svařování, včetně klíčového principu a hlavních parametrů procesu!

Mnoho zákazníků nerozumí základním pracovním principům laserového svařovacího stroje, natož výběru správného laserového svařovacího stroje, nicméně Mimowork Laser je zde, aby vám pomohl učinit správné rozhodnutí a poskytl další podporu, která vám pomůže porozumět laserovému svařování.

Co je laserové svařování?

Laserové svařování je druh tavného svařování, využívající laserový paprsek jako zdroj svařovacího tepla, princip svařování je prostřednictvím specifické metody stimulace aktivního média, vytváření rezonančních oscilací dutiny a poté transformace na stimulovaný paprsek záření, když paprsek a obrobek se vzájemně dotýkají, energie je absorbována obrobkem, když teplota dosáhne bodu tavení materiálu, který lze svařovat.

Podle hlavního mechanismu svařovací lázně má laserové svařování dva základní svařovací mechanismy: svařování vedením tepla a svařování hlubokým průvarem (klíčovou dírkou). Teplo vznikající při svařování vedením tepla je přenosem tepla difundováno k obrobku, takže povrch svaru je roztaven, nemělo by docházet k odpařování, což se často používá při svařování nízkorychlostních tenkých součástí. Hluboké tavné svařování odpařuje materiál a vytváří velké množství plazmatu. Kvůli zvýšenému teplu budou v přední části roztaveného bazénu otvory. Hluboké penetrační svařování je nejrozšířenějším režimem laserového svařování, dokáže důkladně svařit obrobek a vstupní energie je obrovská, což vede k vysoké rychlosti svařování.

Procesní parametry v laserovém svařování

Existuje mnoho procesních parametrů, které ovlivňují kvalitu laserového svařování, jako je hustota výkonu, průběh laserového pulzu, rozostření, rychlost svařování a volba pomocného ochranného plynu.

Hustota výkonu laseru

Hustota výkonu je jedním z nejdůležitějších parametrů laserového zpracování. S vyšší hustotou výkonu může být povrchová vrstva zahřátá na bod varu během mikrosekundy, což má za následek velké množství odpařování. Proto je vysoká hustota výkonu výhodná pro procesy odebírání materiálu, jako je vrtání, řezání a gravírování. Pro nízkou hustotu výkonu trvá několik milisekund, než povrchová teplota dosáhne bodu varu, a než se povrch odpaří, dno dosáhne bodu tání, což je snadné pro vytvoření dobrého tavného svaru. Proto ve formě tepelného laserového svařování je rozsah hustoty výkonu 104-106W/cm2.

Laserový pulzní průběh

Tvar vlny laserového pulsu není jen důležitým parametrem pro rozlišení úběru materiálu od tavení materiálu, ale také klíčovým parametrem pro určení objemu a nákladů na zpracovatelské zařízení. Když je vysoce intenzivní laserový paprsek vystřelen na povrch materiálu, povrch materiálu bude mít 60 ~ 90 % laserové energie odražené a považované za ztrátu, zejména zlato, stříbro, měď, hliník, titan a další materiály, které mají silný odraz a rychlý přenos tepla. Odrazivost kovu se mění s časem během laserového pulsu. Když povrchová teplota materiálu stoupne k bodu tání, odrazivost rychle klesá, a když je povrch ve stavu tání, odrazivost se ustálí na určité hodnotě.

Šířka pulzu laseru

Šířka pulzu je důležitým parametrem pulzního laserového svařování. Šířka pulzu byla určena hloubkou průniku a tepelně ovlivněnou zónou. Čím delší byla šířka pulzu, tím větší byla tepelně ovlivněná zóna a hloubka průniku se zvětšovala s 1/2 šířky pulzu. Zvýšení šířky pulsu však sníží špičkový výkon, takže zvětšení šířky pulsu se obecně používá pro svařování vedením tepla, což má za následek širokou a mělkou velikost svaru, zvláště vhodné pro přeplátované svařování tenkých a silných plechů. Nižší špičkový výkon však vede k nadměrnému přívodu tepla a každý materiál má optimální šířku impulsu, která maximalizuje hloubku průniku.

Množství rozostření

Laserové svařování obvykle vyžaduje určitou míru rozostření, protože hustota výkonu středu bodu v laserovém ohnisku je příliš vysoká, což snadno odpaří svařovací materiál do otvorů. Rozložení hustoty výkonu je relativně rovnoměrné v každé rovině od laserového ohniska.

Existují dva režimy rozostření:
Pozitivní a negativní rozostření. Pokud je ohnisková rovina umístěna nad obrobkem, jedná se o kladné rozostření; jinak je to negativní rozostření. Podle teorie geometrické optiky, když je vzdálenost mezi pozitivními a negativními rovinami rozostření a svařovací rovinou stejná, je hustota výkonu v odpovídající rovině přibližně stejná, ale ve skutečnosti je získaný tvar roztavené lázně odlišný. V případě negativního rozostření lze dosáhnout větší penetrace, což souvisí s procesem tvorby roztavené lázně.

Rychlost svařování

Rychlost svařování určuje kvalitu svarového povrchu, hloubku průvaru, tepelně ovlivněnou oblast a tak dále. Rychlost svařování ovlivní tepelný příkon za jednotku času. Je-li rychlost svařování příliš pomalá, přísun tepla je příliš vysoký, což má za následek propálení obrobku. Pokud je rychlost svařování příliš vysoká, přísun tepla je příliš malý, což má za následek částečné a nedokončené svařování obrobku. Ke zlepšení průvaru se obvykle používá snížení rychlosti svařování.

Pomocný ochranný plyn

Pomocný ochranný plyn je základním postupem při vysokovýkonném laserovém svařování. Na jedné straně, aby se zabránilo rozprašování kovových materiálů a znečištění zaostřovacího zrcátka; Na druhé straně má zabránit přílišnému zaostřování plazmatu generovaného při svařovacím procesu a zabránit laseru v dosažení povrchu materiálu. V procesu laserového svařování se helium, argon, dusík a další plyny často používají k ochraně roztavené lázně, aby se zabránilo oxidaci obrobku ve svařovací technice. Faktory jako typ ochranného plynu, velikost proudění vzduchu a úhel foukání mají velký vliv na výsledky svařování a různé metody foukání budou mít také určitý vliv na kvalitu svařování.