Laserkeevitust saab teostada pidev- või impulsslasergeneraatoriga. Laserkeevituse põhimõtte võib jagada soojusjuhtivaks keevituseks ja lasersüvasulatuskeevituseks. Võimsustihedus alla 104–105 W/cm2 on soojusjuhtivusega keevitus, praegu on sulamissügavus ja keevituskiirus aeglane; Kui võimsustihedus on suurem kui 105–107 W/cm2, on metallpind kuumuse mõjul nõgus "lukuaukudeks", moodustades sügava sulatuskeevituse, millel on kiire keevituskiirus ja suur sügavuse-laiuse suhe.
Täna käsitleme peamiselt teadmisi peamistest teguritest, mis mõjutavad lasersüvasulatuskeevituse kvaliteeti
1. Laser Power
Lasersügavsulatuskeevitusel reguleerib laseri võimsus nii läbitungimissügavust kui ka keevituskiirust. Keevisõmbluse sügavus on otseselt seotud kiire võimsustihedusega ning on langeva kiire võimsuse ja kiire fookuspunkti funktsioon. Üldiselt võib öelda, et teatud läbimõõduga laserkiire läbitungimissügavus suureneb koos kiire võimsuse suurenemisega.
2. Fookuspunkt
Kiire punkti suurus on laserkeevitusel üks olulisemaid muutujaid, kuna see määrab võimsustiheduse. Kuid selle mõõtmine on suure võimsusega laserite jaoks väljakutse, kuigi saadaval on palju kaudseid mõõtmismeetodeid.
Kiire fookuse difraktsioonipiirpunkti suurust saab arvutada difraktsiooniteooria järgi, kuid tegelik täpi suurus on arvutuslikust väärtusest suurem, kuna fookus on kehva peegelduse olemasolul. Lihtsaim mõõtmismeetod on iso-temperatuuriprofiili meetod, mis mõõdab fookuspunkti ja perforatsiooni läbimõõtu pärast paksu paberi põletamist ja läbi polüpropüleenplaadi tungimist. Selle meetodi abil saavutatakse mõõtmispraktika kaudu laseri võimsuse suurus ja kiire toimeaeg.
3. Kaitsegaas
Laserkeevitusprotsessis kasutatakse sageli kaitsegaase (heelium, argoon, lämmastik), et kaitsta sulabasseini, vältides töödeldava detaili oksüdeerumist keevitusprotsessis. Teiseks kaitsegaasi kasutamise põhjuseks on teravustamisläätse kaitsmine metalliaurude saastumise ja vedelikupiiskade pritsimise eest. Eriti suure võimsusega laserkeevituse korral muutub väljutus väga võimsaks, objektiivi on vaja kaitsta. Kolmas kaitsegaasi efekt on see, et see hajutab väga tõhusalt suure võimsusega laserkeevitamisel tekkivat plasmavarjestust. Metalli aur neelab laserkiire ja ioniseerub plasmapilveks. Ka metalliauru ümbritsev kaitsegaas ioniseerub kuumuse mõjul. Kui plasmat on liiga palju, neelab laserkiire kuidagi plasma ära. Teise energiana eksisteerib tööpinnal plasma, mis muudab keevisõmbluse sügavuse madalamaks ja keevisvanni pinna laiemaks.
Kuidas valida õiget kaitsegaasi?
4. Imendumiskiirus
Materjali laseri neeldumine sõltub materjali mõnest olulisest omadusest, nagu neeldumiskiirus, peegeldusvõime, soojusjuhtivus, sulamistemperatuur ja aurustumistemperatuur. Kõigi tegurite hulgas on kõige olulisem imendumiskiirus.
Materjali laserkiire neeldumiskiirust mõjutavad kaks tegurit. Esimene on materjali takistustegur. On leitud, et materjali neeldumiskiirus on võrdeline takistusteguri ruutjuurega ja takistuse koefitsient muutub sõltuvalt temperatuurist. Teiseks on materjali pinnaseisundil (või viimistlusel) oluline mõju tala neeldumiskiirusele, millel on oluline mõju keevitusefektile.
5. Keevituskiirus
Keevituskiirusel on suur mõju sissetungimise sügavusele. Kiiruse suurendamine muudab läbitungimissügavuse madalamaks, kuid liiga madal põhjustab materjalide liigset sulamist ja tooriku läbikeevitamist. Seetõttu on kindla laserivõimsuse ja paksusega konkreetse materjali jaoks sobiv keevituskiiruse vahemik ning vastava kiiruse väärtuse juures on võimalik saada maksimaalne läbitungimissügavus.
6. Fookusobjektiivi fookuskaugus
Fookuslääts paigaldatakse tavaliselt keevituspüstoli pähe, üldiselt valitakse fookuskauguseks 63–254 mm (läbimõõt 2,5 "~10"). Fookuspunkti suurus on võrdeline fookuskaugusega, mida lühem on fookuskaugus, seda väiksem on koht. Kuid fookuskauguse pikkus mõjutab ka fookuse sügavust, see tähendab, et fookuse sügavus suureneb sünkroonselt fookuskaugusega, nii et lühike fookuskaugus võib parandada võimsustihedust, kuid kuna teravustamise sügavus on väike, läätse ja tooriku vahel peab olema täpselt hoitud ning läbitungimissügavus ei ole suur. Keevitamise ajal tekkivate pritsmete ja laserrežiimi mõju tõttu on tegelikul keevitamisel kasutatav lühim fookussügavus enamasti 126 mm (läbimõõt 5 "). Kui õmblus on suur, saab valida objektiivi fookuskaugusega 254 mm (läbimõõt 10"). või tuleb keevisõmblust suurendada, suurendades koha suurust. Sel juhul on sügava läbitungimisava efekti saavutamiseks vajalik suurem laseri väljundvõimsus (võimsustihedus).
Rohkem küsimusi käeshoitava laserkeevitusmasina hinna ja konfiguratsiooni kohta
Postitusaeg: 27. september 2022