Käsilaserkeevitusseade |

Mis on laserkeevitus? Laserkeevitus selgitatud! Kõik, mida pead teadma laserkeevituse kohta, sealhulgas põhiprintsiibi ja peamiste protsessiparameetrite kohta!

Paljud kliendid ei mõista laserkeevitusmasina põhilisi tööpõhimõtteid, rääkimata õige laserkeevitusmasina valimisest, kuid Mimowork Laser on siin, et aidata teil teha õigeid otsuseid ja pakkuda täiendavat tuge, et aidata teil laserkeevitust mõista.

Mis on laserkeevitus?

Laserkeevitus on sulatuskeevitus, kasutades keevitussoojuse allikana laserkiirt, keevitamise põhimõte on spetsiifilise meetodi abil, et stimuleerida aktiivset keskkonda, moodustades õõnsuse resonantse võnkumise ja seejärel muundudes stimuleeritud kiirguskiireks, kui kiir. ja toorik puutuvad kokku, energia neeldub toorikusse, kui temperatuur jõuab sulamistemperatuurini, saab materjali keevitada.

Vastavalt keevitusbasseini peamisele mehhanismile on laserkeevitamisel kaks peamist keevitusmehhanismi: soojusjuhtivusega keevitamine ja sügava läbitungimisega (lukuaugu) keevitamine. Soojusjuhtivusega keevitamisel tekkiv soojus hajutatakse soojusülekande kaudu töödeldavale detailile, nii et keevispind sulab, ei tohiks toimuda aurustumist, mida sageli kasutatakse madala kiirusega õhukeste komponentide keevitamisel. Sügavsulakeevitus aurustab materjali ja moodustab suure koguse plasmat. Suure kuumuse tõttu tekivad sulabasseini ette augud. Sügav läbitungiv keevitamine on kõige laialdasemalt kasutatav laserkeevitusrežiim, see suudab töödeldavat detaili põhjalikult keevitada ja sisendenergia on tohutu, mis tagab kiire keevituskiiruse.

Protsessi parameetrid laserkeevituses

Laserkeevituse kvaliteeti mõjutavad paljud protsessiparameetrid, näiteks võimsustihedus, laserimpulsi lainekuju, defokuseerimine, keevituskiirus ja abikaitsegaasi valik.

Laseri võimsuse tihedus

Võimsustihedus on lasertöötluse üks olulisemaid parameetreid. Suurema võimsustihedusega saab pinnakihi kuumutada keemistemperatuurini mikrosekundi jooksul, mille tulemuseks on suur aurustumine. Seetõttu on suure võimsusega tihedus kasulik materjali eemaldamise protsesside jaoks, nagu puurimine, lõikamine ja graveerimine. Madala võimsustiheduse korral kulub pinnatemperatuuril keemistemperatuurini jõudmiseks mitu millisekundit ja enne pinna aurustumist jõuab põhi sulamistemperatuurini, millest on lihtne moodustada hea sulav keevisõmblus. Seetõttu on soojusjuhtivuslaserkeevituse vormis võimsustiheduse vahemik 104-106W/cm2.

Laseri impulsi lainekuju

Laseri impulsi lainekuju ei ole mitte ainult oluline parameeter, mis eristab materjali eemaldamist materjali sulamisest, vaid ka võtmeparameeter töötlemisseadmete mahu ja maksumuse määramiseks. Kui suure intensiivsusega laserkiir lastakse materjali pinnale, peegeldub materjali pinnal 60–90% laserenergiast ja see kaob, eriti kulla, hõbeda, vase, alumiiniumi, titaani ja muude materjalide pinnal. tugev peegeldus ja kiire soojusülekanne. Metalli peegelduvus varieerub laserimpulsi ajal aja jooksul. Kui materjali pinna temperatuur tõuseb sulamistemperatuurini, väheneb peegeldusvõime kiiresti ja kui pind on sulamisolekus, siis peegeldusvõime stabiliseerub teatud väärtusel.

Laseri impulsi laius

Impulsi laius on impulsslaserkeevituse oluline parameeter. Impulsi laius määrati läbitungimise sügavuse ja kuumuse mõjuala järgi. Mida pikem oli impulsi laius, seda suurem oli kuumusest mõjutatud tsoon ja läbitungimissügavus suurenes impulsi laiuse 1/2 astme võrra. Impulsi laiuse suurendamine vähendab aga tippvõimsust, nii et impulsi laiuse suurendamist kasutatakse tavaliselt soojusjuhtivusega keevitamiseks, mille tulemuseks on lai ja madal keevisõmblus, mis sobib eriti hästi õhukeste ja paksude plaatide põikkeevitamiseks. Kuid madalam tippvõimsus põhjustab liigset soojussisendit ja igal materjalil on optimaalne impulsi laius, mis maksimeerib läbitungimissügavust.

Defookuse kogus

Laserkeevitus nõuab tavaliselt teatud määral defokuseerimist, kuna laserfookuse punktikeskuse võimsustihedus on liiga suur, mistõttu on keevitusmaterjali lihtne aukudesse aurustada. Võimsustiheduse jaotus on suhteliselt ühtlane igal laserfookusest eemal asuval tasapinnal.

On kaks defokuseerimisrežiimi:
Positiivne ja negatiivne defookus. Kui fookustasand asub töödeldava detaili kohal, on tegemist positiivse defokuseerimisega; vastasel juhul on see negatiivne defookus. Geomeetrilise optika teooria kohaselt, kui positiivse ja negatiivse defokuseerimistasandi ja keevitustasapinna vaheline kaugus on võrdne, on võimsustihedus vastaval tasapinnal ligikaudu sama, kuid tegelikult on saadud sulabasseini kuju erinev. Negatiivse defookuse korral on võimalik saavutada suurem läbitung, mis on seotud sulakogumi moodustumise protsessiga.

Keevituskiirus

Keevituskiirus määrab keevituspinna kvaliteedi, läbitungimissügavuse, kuumuse mõjuala ja nii edasi. Keevituskiirus mõjutab soojuse sisendit ajaühiku kohta. Liiga aeglase keevituskiiruse korral on soojussisend liiga suur, mille tulemusena toorik põleb läbi. Liiga suure keevituskiiruse korral on soojussisend liiga väike, mistõttu toorik keevitatakse osaliselt ja pooleli. Tavaliselt kasutatakse läbitungimise parandamiseks keevituskiiruse vähendamist.

Löökkaitse lisagaas

Täiendav löögikaitsegaas on suure võimsusega laserkeevituse oluline protseduur. Ühelt poolt vältimaks metallmaterjalide pritsimist ja teravustamispeegli saastumist; Teisest küljest on see selleks, et vältida keevitusprotsessis tekkiva plasma liigset fokuseerimist ja laseri jõudmist materjali pinnale. Laserkeevitamise protsessis kasutatakse sulabasseini kaitsmiseks sageli heeliumi, argooni, lämmastikku ja muid gaase, et vältida töödeldava detaili oksüdeerumist keevitustehnikas. Sellised tegurid nagu kaitsegaasi tüüp, õhuvoolu suurus ja puhumisnurk mõjutavad oluliselt keevitustulemusi ning erinevad puhumismeetodid avaldavad samuti teatud mõju keevitamise kvaliteedile.