¿Qué es la soldadura por láser? ¡Soldadura con láser explicada! ¡Todo lo que necesita saber sobre la soldadura por láser, incluidos los principios clave y los principales parámetros del proceso!
Muchos clientes no entienden los principios de trabajo básicos de la máquina de soldadura por láser, y mucho menos elegir la máquina de soldadura láser correcta, sin embargo, Mimowork Laser está aquí para ayudarlo a tomar la decisión correcta y proporcionar apoyo adicional para ayudarlo a comprender la soldadura por láser.
¿Qué es la soldadura por láser?
La soldadura por láser es un tipo de soldadura por fusión, que usa el haz láser como fuente de calor de soldadura, el principio de soldadura es a través de un método específico para estimular el medio activo, formando oscilación de la cavidad resonante, y luego transformarse en el haz de radiación estimulado, cuando el haz y la pieza de trabajo se contactan entre sí, la energía es absorbida por la pieza de trabajo, cuando la temperatura alcanza el punto de fusión del material puede soldar.
Según el mecanismo principal de la piscina de soldadura, la soldadura por láser tiene dos mecanismos básicos de soldadura: soldadura por conducción de calor y soldadura de penetración profunda (ojo de teclado). El calor generado por la soldadura de conducción de calor se difunde a la pieza de trabajo a través de la transferencia de calor, de modo que la superficie de la soldadura se derrite, no se está produciendo vaporización, que a menudo se usa en la soldadura de componentes delgados de baja velocidad. La soldadura de fusión profunda vaporiza el material y forma una gran cantidad de plasma. Debido al calor elevado, habrá agujeros en la parte delantera de la piscina fundida. La soldadura de penetración profunda es el modo de soldadura láser más utilizado, puede soldar la pieza de trabajo a fondo y la energía de entrada es enorme, lo que lleva a una velocidad de soldadura rápida.
Parámetros de proceso en soldadura por láser
Hay muchos parámetros de proceso que afectan la calidad de la soldadura por láser, como la densidad de potencia, la forma de onda del pulso láser, el desenfoque, la velocidad de soldadura y la elección del gas de blindaje auxiliar.
Densidad de potencia láser
La densidad de potencia es uno de los parámetros más importantes en el procesamiento de láser. Con una mayor densidad de potencia, la capa superficial se puede calentar al punto de ebullición dentro de un microsegundo, lo que resulta en una gran cantidad de vaporización. Por lo tanto, la densidad de alta potencia es ventajosa para procesos de eliminación de materiales, como perforación, corte y grabado. Para la baja densidad de potencia, la temperatura de la superficie tarda varios milisegundos en alcanzar el punto de ebullición, y antes de que la superficie se vaporice, el fondo alcanza el punto de fusión, que es fácil de formar una buena soldadura de fusión. Por lo tanto, en forma de soldadura por láser de conducción de calor, el rango de densidad de potencia es 104-106W/cm2.
Forma de onda de pulso láser
La forma de onda de pulso láser no es solo un parámetro importante para distinguir la eliminación del material de la fusión del material, sino también un parámetro clave para determinar el volumen y el costo de los equipos de procesamiento. Cuando el haz láser de alta intensidad se dispara a la superficie del material, la superficie del material tendrá 60 ~ 90% de la energía del láser reflejada y considerada pérdida, especialmente oro, plata, cobre, aluminio, titanio y otros materiales que tienen Fuerte reflexión y transferencia de calor rápido. La reflectancia de un metal varía con el tiempo durante un pulso láser. Cuando la temperatura de la superficie del material se eleva al punto de fusión, la reflectancia disminuye rápidamente, y cuando la superficie está en el estado de fusión, la reflectancia se estabiliza a un cierto valor.
Ancho de pulso láser
El ancho de pulso es un parámetro importante de soldadura láser pulsada. El ancho del pulso se determinó por la profundidad de la penetración y la zona afectada por el calor. Cuanto más largo era el ancho del pulso, mayor era la zona afectada por el calor y la profundidad de penetración aumentó con la potencia de 1/2 del ancho del pulso. Sin embargo, el aumento del ancho del pulso reducirá la potencia máxima, por lo que el aumento del ancho del pulso generalmente se usa para la soldadura de conducción de calor, lo que resulta en un tamaño de soldadura ancho y poco profundo, especialmente adecuado para la soldadura de vuelta de placas delgadas y gruesas. Sin embargo, la potencia máxima más baja da como resultado una entrada de calor en exceso, y cada material tiene un ancho de pulso óptimo que maximiza la profundidad de la penetración.
Cantidad de desenfrenado
La soldadura con láser generalmente requiere una cierta cantidad de desenfoque, porque la densidad de potencia del centro de manchas en el enfoque láser es demasiado alta, lo cual es fácil de evaporar el material de soldadura en agujeros. La distribución de la densidad de potencia es relativamente uniforme en cada plano lejos del enfoque láser.
Hay dos modos de desenfoque:
DesfoCus positivo y negativo. Si el plano focal se encuentra encima de la pieza de trabajo, es un desenfoque positivo; De lo contrario, es un desenfoque negativo. Según la teoría de la óptica geométrica, cuando la distancia entre los planos de desenfoque positivos y negativos y el plano de soldadura es igual, la densidad de potencia en el plano correspondiente es aproximadamente la misma, pero de hecho, la forma de la piscina fundida obtenida es diferente. En el caso del desenfoque negativo, se puede obtener una mayor penetración, que está relacionada con el proceso de formación del grupo fundido.
Velocidad de soldadura
La velocidad de soldadura determina la calidad de la superficie de la soldadura, la profundidad de penetración, la zona afectada por el calor, etc. La velocidad de soldadura afectará la entrada de calor por unidad de tiempo. Si la velocidad de soldadura es demasiado lenta, la entrada de calor es demasiado alta, lo que resulta en que la pieza de trabajo se quema. Si la velocidad de soldadura es demasiado rápida, la entrada de calor es muy pequeña, lo que resulta en la soldadura de la pieza de trabajo parcialmente e inacabada. La reducción de la velocidad de soldadura generalmente se usa para mejorar la penetración.
Gas de protección de soplado auxiliar
El gas de protección de soplado auxiliar es un procedimiento esencial en soldadura con láser de alta potencia. Por un lado, para evitar que los materiales metálicos pulverizan y contaminen el espejo de enfoque; Por otro lado, es para evitar que el plasma generado en el proceso de soldadura se enfoque demasiado y evite que el láser alcance la superficie del material. En el proceso de soldadura por láser, el helio, el argón, el nitrógeno y otros gases a menudo se usan para proteger la piscina fundida, a fin de evitar que la pieza de trabajo se oxide en la ingeniería de soldadura. Factores como el tipo de gas protector, el tamaño del flujo de aire y el ángulo de soplado tienen un gran impacto en los resultados de la soldadura, y los diferentes métodos de soplado también tendrán un cierto impacto en la calidad de la soldadura.
Nuestro soldador láser de mano recomendado:
Soldador láser - ambiente de trabajo
◾ Rango de temperatura del entorno laboral: 15 ~ 35 ℃
◾ Rango de humedad del entorno laboral: <70%sin condensación
◾ Enfriamiento: el enfriador de agua es necesario debido a la función de eliminación de calor para los componentes de disipación de calor láser, asegurando que el soldador láser funcione bien.
(Uso detallado y guía sobre el enfriador de agua, puede verificar:Medidas a prueba de congelación para el sistema láser de CO2)
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Tiempo de publicación: diciembre 22-2022