Was ist Laserschweißen? Laserschweißen erklärt! Alles, was Sie über Laserschweißen wissen müssen, einschließlich wichtiger Prinzip- und Hauptprozessparameter!
Viele Kunden verstehen die grundlegenden Arbeitsprinzipien der Laserschweißmaschine nicht, geschweige denn die richtige Laserschweißmaschine auszuwählen.
Was ist Laserschweißen?
Laserschweißen ist eine Art Schmelzschweißen, wobei der Laserstrahl als Schweißwärmequelle verwendet wird. Das Schweißprinzip besteht und das Werkstück Kontakt miteinander, die Energie wird vom Werkstück absorbiert, wenn die Temperatur den Schmelzpunkt des Materials erreicht werden kann.
Nach dem Hauptmechanismus des Schweißpools hat das Laserschweißen zwei grundlegende Schweißmechanismen: Wärmeleitungsschweißen und Tiefe Penetration (Schlüsselloch). Die durch Wärmeleitungsschweißen erzeugte Wärme wird durch Wärmeübertragung in das Werkstück diffundiert, sodass die Schweißfläche geschmolzen ist. Es sollte keine Verdampfung auftreten, die häufig beim Schweißen von dünnen Komponenten mit niedriger Geschwindigkeit verwendet wird. Tiefes Fusionsschweißen verdampft das Material und bildet eine große Menge Plasma. Aufgrund von erhöhter Hitze befinden sich Löcher vor dem geschmolzenen Pool. Tiefes Penetrationsschweißen ist der am häufigsten verwendete Laserschweißmodus, kann das Werkstück gründlich schweißen und die Eingangsenergie ist riesig, was zu einer schnellen Schweißgeschwindigkeit führt.
Prozessparameter beim Laserschweißen
Es gibt viele Prozessparameter, die die Qualität des Laserschweißens beeinflussen, wie Leistungsdichte, Laserpulswellenform, Defokusion, Schweißgeschwindigkeit und die Auswahl des Hilfsabschirm -Gases.
Laserkraftdichte
Leistungsdichte ist einer der wichtigsten Parameter bei der Laserverarbeitung. Bei einer höheren Leistungsdichte kann die Oberflächenschicht in einer Mikrosekunde auf den Siedepunkt erhitzt werden, was zu einer großen Menge an Verdampfungen führt. Daher ist die Hochleistungsdichte für Materialentfernungsprozesse wie Bohrungen, Schneiden und Gravur vorteilhaft. Bei geringer Leistungsdichte benötigt es mehrere Millisekunden, damit die Oberflächentemperatur den Siedepunkt erreicht, und bevor die Oberflächenbeschaffung verdampft, erreicht der Boden den Schmelzpunkt, der leicht zu einer guten Schmelzschweißung bildet. Daher beträgt der Leistungsdichtebereich in Form eines Wärmeleitungslaserschweißens 104-106 W/cm2.
Laserpulswellenform
Laserimpulswellenform ist nicht nur ein wichtiger Parameter zur Unterscheidung der Materialentfernung vom Materialschmelzen, sondern auch ein Schlüsselparameter, um das Volumen und die Kosten der Verarbeitungsgeräte zu bestimmen. Wenn der Laserstrahl mit hoher Intensität auf die Oberfläche des Materials geschossen wird Starke Reflexion und schnelle Wärmeübertragung. Das Reflexionsvermögen eines Metalls variiert mit der Zeit während eines Laserpulses. Wenn die Oberflächentemperatur des Materials zum Schmelzpunkt steigt, nimmt das Reflexionsvermögen schnell ab, und wenn sich die Oberfläche im Schmelzzustand befindet, stabilisiert sich der Reflexionsvermögen bei einem bestimmten Wert.
Laserpulsbreite
Die Pulsbreite ist ein wichtiger Parameter des gepulsten Laserschweißens. Die Impulsbreite wurde durch die Tiefe der Penetration und die Wärme betroffene Zone bestimmt. Je länger die Impulsbreite war, desto größer war die betroffene Zone der Wärme und die Tiefe der Penetration stieg mit der 1/2 Leistung der Impulsbreite an. Die Erhöhung der Impulsbreite verringert jedoch die Spitzenleistung, sodass die Erhöhung der Impulsbreite im Allgemeinen zum Wärmeleitungsschweißen verwendet wird, was zu einer breiten und flachen Schweißgröße führt, die insbesondere für das Schweißen von dünnen und dicken Platten geeignet ist. Eine geringere Spitzenleistung führt jedoch zu einem übermäßigen Wärmeeingang, und jedes Material hat eine optimale Impulsbreite, die die Tiefe der Penetration maximiert.
Defokusmenge
Das Laserschweißen erfordert in der Regel eine gewisse Defokusion, da die Leistungsdichte des Spot -Centers im Laserfokus zu hoch ist, was das Schweißmaterial leicht in Löcher verdampft. Die Verteilung der Leistungsdichte ist in jeder Ebene relativ gleichmäßig vom Laserfokus entfernt.
Es gibt zwei Defokusmodi:
Positiver und negativer Defokus. Wenn sich die Fokusebene über dem Werkstück befindet, handelt es sich um einen positiven Defokus. Ansonsten ist es negativer Defokus. Gemäß der geometrischen Optiktheorie ist die Leistungsdichte auf der entsprechenden Ebene ungefähr gleich, wenn der Abstand zwischen den positiven und negativen Defokusionsebenen und der Schweißebene gleich ist, aber tatsächlich ist die erhaltene geschmolzene Poolform unterschiedlich. Im Fall eines negativen Defokus kann eine stärkere Penetration erhalten werden, was mit dem Bildungsprozess des geschmolzenen Pools zusammenhängt.
Schweißgeschwindigkeit
Die Schweißgeschwindigkeit bestimmt die Schweißoberflächenqualität, die Penetrationstiefe, die Zone der Wärme betroffene und so weiter. Die Schweißgeschwindigkeit wirkt sich auf den Wärmeeingang pro Zeiteinheit aus. Wenn die Schweißgeschwindigkeit zu langsam ist, ist der Wärmeeingang zu hoch, was dazu führt, dass das Werkstück durchbrennt. Wenn die Schweißgeschwindigkeit zu schnell ist, ist der Wärmeeingang zu wenig, was teilweise und unvollendet zu Werksstücksschweißen führt. Die Reduzierung der Schweißgeschwindigkeit wird normalerweise verwendet, um die Eindringung zu verbessern.
Hilfsgas Hilfsblasschutz
Auxiliary Blow Protection Gas ist ein wesentliches Verfahren beim Hochleistungslaserschweißen. Einerseits, um zu verhindern, dass Metallmaterialien den fokussierenden Spiegel sputtern und kontaminieren; Andererseits soll verhindern, dass das im Schweißprozess erzeugte Plasma zu stark fokussiert und den Laser daran hindert, die Oberfläche des Materials zu erreichen. Im Prozess des Laserschweißens werden Helium, Argon, Stickstoff und andere Gase häufig zum Schutz des geschmolzenen Pools verwendet, um zu verhindern, dass das Werkstück in der Schweißtechnik Oxidation ist. Faktoren wie die Art des Schutzgases, die Größe des Luftstroms und der Blaswinkel haben einen großen Einfluss auf die Schweißergebnisse, und unterschiedliche Blasenmethoden werden ebenfalls einen bestimmten Einfluss auf die Schweißqualität haben.
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Laserschweißer - Arbeitsumgebung
◾ Temperaturbereich der Arbeitsumgebung: 15 ~ 35 ℃
◾ Luftfeuchtigkeitsbereich des Arbeitsumfelds: <70%Keine Kondensation
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(Detaillierte Verwendung und Leitfaden zu Wasserkühler, können Sie die::::Gefrierdichtungsmaßnahmen für das CO2-Lasersystem)
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Postzeit: Dez.-22-2022