Qu'est-ce que le soudage au laser? Soudage au laser expliqué! Tout ce que vous devez savoir sur le soudage au laser, y compris le principe clé et les paramètres du processus principal!
De nombreux clients ne comprennent pas les principes de travail de base de la machine de soudage laser, sans parler de choisir la bonne machine de soudage laser, mais le laser Mimowork est là pour vous aider à prendre la bonne décision et à fournir un soutien supplémentaire pour vous aider à comprendre le soudage au laser.
Qu'est-ce que le soudage au laser?
Le soudage au laser est un type de soudage de fusion, en utilisant le faisceau laser comme source de chaleur de soudage, le principe de soudage se fait par une méthode spécifique pour stimuler le milieu actif, formant une oscillation de cavité résonante, puis se transforme en faisceau de rayonnement stimulé, lorsque le faisceau Et la pièce de travail se contacte, l'énergie est absorbée par la pièce, lorsque la température atteint le point de fusion du matériau peut être soudée.
Selon le principal mécanisme du pool de soudage, le soudage au laser a deux mécanismes de soudage de base: le soudage de la conduction thermique et le soudage de pénétration profonde (trou de serrure). La chaleur générée par le soudage de la conduction thermique est diffusée à la pièce par transfert de chaleur, de sorte que la surface de soudure est fondu, aucune vaporisation ne devrait se produire, qui est souvent utilisée dans le soudage des composants minces à basse vitesse. Le soudage de fusion profonde vaporise le matériau et forme une grande quantité de plasma. En raison de la chaleur élevée, il y aura des trous à l'avant de la piscine fondue. Le soudage de pénétration profonde est le mode de soudage au laser le plus utilisé, il peut souder soigneusement la pièce de travail et l'énergie d'entrée est énorme, conduisant à une vitesse de soudage rapide.
Paramètres de processus dans le soudage au laser
Il existe de nombreux paramètres de processus qui affectent la qualité du soudage au laser, comme la densité de puissance, la forme d'onde d'impulsion laser, le défocalisation, la vitesse de soudage et le choix du gaz de blindage auxiliaire.
Densité de puissance laser
La densité de puissance est l'un des paramètres les plus importants du traitement laser. Avec une densité de puissance plus élevée, la couche de surface peut être chauffée à un point d'ébullition dans une microseconde, ce qui entraîne une grande vaporisation. Par conséquent, la densité haute puissance est avantageuse pour les processus d'élimination des matériaux tels que le forage, la coupe et la gravure. Pour une densité de faible puissance, il faut plusieurs millisecondes pour que la température de surface atteigne le point d'ébullition, et avant que la surface ne se vaporise, le bas atteint le point de fusion, qui est facile de former une bonne soudure de fusion. Par conséquent, sous la forme de soudage au laser de conduction thermique, la plage de densité de puissance est de 104-106W / cm2.
Forme d'onde d'impulsion laser
La forme d'onde d'impulsion laser n'est pas seulement un paramètre important pour distinguer l'élimination des matériaux de la fusion des matériaux, mais aussi un paramètre clé pour déterminer le volume et le coût du traitement de l'équipement. Lorsque le faisceau laser à haute intensité est tiré à la surface du matériau, la surface du matériau aura 60 à 90% de l'énergie laser réfléchie et considérée comme une perte, en particulier l'or, l'argent, le cuivre, l'aluminium, le titane et d'autres matériaux qui ont Réflexion forte et transfert de chaleur rapide. La réflectance d'un métal varie avec le temps pendant une impulsion laser. Lorsque la température de surface du matériau monte au point de fusion, la réflectance diminue rapidement et lorsque la surface est à l'état de fusion, la réflectance se stabilise à une certaine valeur.
Largeur d'impulsion laser
La largeur d'impulsion est un paramètre important du soudage laser pulsé. La largeur d'impulsion a été déterminée par la profondeur de pénétration et la zone affectée par la chaleur. Plus la largeur d'impulsion était longue, plus la zone affectée par la chaleur était grande et la profondeur de pénétration a augmenté avec la 1/2 puissance de la largeur d'impulsion. Cependant, l'augmentation de la largeur d'impulsion réduira la puissance de pointe, de sorte que l'augmentation de la largeur d'impulsion est généralement utilisée pour le soudage à la conduction thermique, entraînant une taille de soudure large et peu profonde, en particulier adapté au soudage LAP de plaques minces et épaisses. Cependant, une puissance de crête inférieure entraîne une entrée de chaleur excessive, et chaque matériau a une largeur d'impulsion optimale qui maximise la profondeur de pénétration.
Défocation
Le soudage au laser nécessite généralement une certaine quantité de défocalisation, car la densité de puissance du centre ponctuel à la focalisation laser est trop élevée, ce qui est facile d'évaporer le matériau de soudage en trous. La distribution de la densité de puissance est relativement uniforme dans chaque plan loin de la focalisation laser.
Il y a deux modes de défocus:
Défocus positif et négatif. Si le plan focal est situé au-dessus de la pièce, il s'agit de défocaliser positif; Sinon, c'est un défocalisation négative. Selon la théorie de l'optique géométrique, lorsque la distance entre les plans de défocalisation positifs et négatifs et le plan de soudage est égal, la densité de puissance sur le plan correspondant est approximativement la même, mais en fait, la forme de piscine fondée obtenue est différente. Dans le cas d'un défocalisation négative, une plus grande pénétration peut être obtenue, ce qui est lié au processus de formation d'un pool fondu.
Vitesse de soudage
La vitesse de soudage détermine la qualité de la surface du soudage, la profondeur de pénétration, la zone affectée par la chaleur, etc. La vitesse de soudage affectera l'entrée de chaleur par unité de temps. Si la vitesse de soudage est trop lente, l'entrée de chaleur est trop élevée, ce qui entraîne la gravure de la pièce. Si la vitesse de soudage est trop rapide, l'entrée de chaleur est trop petite, ce qui entraîne le soudage de la pièce partiellement et inachevé. La réduction de la vitesse de soudage est généralement utilisée pour améliorer la pénétration.
Gaz de protection contre la projection auxiliaire
Le gaz auxiliaire de la protection contre la souffrance est une procédure essentielle dans le soudage au laser à haute puissance. D'une part, pour empêcher les matériaux métalliques de pulvériser et de contaminer le miroir de focalisation; D'un autre côté, il s'agit d'empêcher le plasma généré dans le processus de soudage de se concentrer trop et d'empêcher le laser d'atteindre la surface du matériau. Dans le processus de soudage au laser, de l'hélium, de l'argon, de l'azote et d'autres gaz sont souvent utilisés pour protéger le pool fondu, afin d'empêcher l'oxydation de l'oxydation de l'ingénierie du soudage. Des facteurs tels que le type de gaz protecteur, la taille du flux d'air et l'angle de soufflage ont un grand impact sur les résultats du soudage, et différentes méthodes de soufflage auront également un certain impact sur la qualité du soudage.
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Temps de poste: décembre-22-2022