A soldadura por láser pódese realizar mediante un xerador láser continuo ou pulsado. O principio da soldadura por láser pódese dividir en soldadura por condución térmica e soldadura por fusión profunda por láser. Unha densidade de potencia inferior a 10⁴~10⁵ W/cm² é soldadura por condución térmica, neste caso a profundidade de fusión e a velocidade de soldadura son lentas; cando a densidade de potencia é superior a 10⁵~10⁷ W/cm², a superficie metálica baixo a acción da calor faise cóncava en "ocos de chave", formando unha soldadura por fusión profunda, que ten as características dunha velocidade de soldadura rápida e unha gran relación profundidade-ancho.
Hoxe, abordaremos principalmente o coñecemento dos principais factores que afectan á calidade da soldadura por fusión profunda con láser
1. Potencia láser
Na soldadura por fusión profunda con láser, a potencia do láser controla tanto a profundidade de penetración como a velocidade de soldadura. A profundidade de soldadura está directamente relacionada coa densidade de potencia do feixe e é función da potencia do feixe incidente e do punto focal do feixe. En xeral, para un feixe láser dun certo diámetro, a profundidade de penetración aumenta co aumento da potencia do feixe.
2. Punto focal
O tamaño do punto do feixe é unha das variables máis importantes na soldadura láser porque determina a densidade de potencia. Pero medilo é un reto para os láseres de alta potencia, aínda que existen moitas técnicas de medición indirecta dispoñibles.
O tamaño do punto límite de difracción do foco do feixe pódese calcular segundo a teoría da difracción, pero o tamaño real do punto é maior que o valor calculado debido á existencia dunha reflexión focal deficiente. O método de medición máis sinxelo é o método do perfil de isotemperatura, que mide o diámetro do punto focal e a perforación despois de que o papel groso se queime e penetre a través da placa de polipropileno. Este método, a través da práctica de medición, domina o tamaño da potencia do láser e o tempo de acción do feixe.
3. Gas protector
O proceso de soldadura por láser adoita empregar gases protectores (helio, argon, nitróxeno) para protexer o charco fundido, evitando que a peza se oxide no proceso de soldadura. A segunda razón para usar gas protector é protexer a lente de enfoque da contaminación por vapores metálicos e da pulverización catódica por pingas de líquido. Especialmente na soldadura láser de alta potencia, os execta faise moi potentes, é necesario protexer a lente. O terceiro efecto do gas protector é que é moi eficaz para dispersar a protección do plasma producida pola soldadura láser de alta potencia. O vapor metálico absorbe o raio láser e ionízase nunha nube de plasma. O gas protector arredor do vapor metálico tamén se ioniza debido á calor. Se hai demasiado plasma, o raio láser é dalgún xeito consumido polo plasma. Como segunda enerxía, existe plasma na superficie de traballo, o que fai que a profundidade de soldadura sexa menor e a superficie do charco de soldadura máis ancha.
Como elixir o gas de protección axeitado?
4. Taxa de absorción
A absorción láser do material depende dalgunhas propiedades importantes do material, como a taxa de absorción, a reflectividade, a condutividade térmica, a temperatura de fusión e a temperatura de evaporación. De entre todos os factores, o máis importante é a taxa de absorción.
Dous factores afectan á taxa de absorción do material no raio láser. O primeiro é o coeficiente de resistencia do material. Observouse que a taxa de absorción do material é proporcional á raíz cadrada do coeficiente de resistencia e que o coeficiente de resistencia varía coa temperatura. En segundo lugar, o estado superficial (ou acabado) do material ten unha influencia importante na taxa de absorción do raio, o que ten un efecto significativo no efecto de soldadura.
5. Velocidade de soldadura
A velocidade de soldadura ten unha grande influencia na profundidade de penetración. Aumentar a velocidade fará que a profundidade de penetración sexa menor, pero unha velocidade demasiado baixa provocará unha fusión excesiva dos materiais e a soldadura da peza. Polo tanto, existe un rango de velocidade de soldadura axeitado para un material particular cunha determinada potencia láser e un determinado grosor, e a profundidade de penetración máxima pódese obter co valor de velocidade correspondente.
6. Distancia focal da lente de enfoque
Normalmente instálase unha lente de enfoque no cabezal da pistola de soldadura; xeralmente, escóllese unha distancia focal de 63~254 mm (diámetro 2,5 "~10"). O tamaño do punto de enfoque é proporcional á distancia focal; canto máis curta sexa a distancia focal, máis pequeno será o punto. Non obstante, a lonxitude da distancia focal tamén afecta á profundidade de enfoque, é dicir, a profundidade de enfoque aumenta sincronicamente coa distancia focal, polo que unha distancia focal curta pode mellorar a densidade de potencia, pero debido a que a profundidade de enfoque é pequena, a distancia entre a lente e a peza debe manterse con precisión e a profundidade de penetración non debe ser grande. Debido á influencia das salpicaduras e do modo láser durante a soldadura, a profundidade focal máis curta utilizada na soldadura real é principalmente de 126 mm (diámetro 5"). Pódese seleccionar unha lente cunha distancia focal de 254 mm (diámetro 10") cando a costura é grande ou se precisa aumentar a soldadura aumentando o tamaño do punto. Neste caso, requírese unha maior potencia de saída láser (densidade de potencia) para lograr o efecto de burato de penetración profunda.
Máis preguntas sobre o prezo e a configuración da máquina de soldadura láser portátil
Data de publicación: 27 de setembro de 2022