Što je lasersko zavarivanje? Objašnjenje laserskog zavarivanja! Sve što trebate znati o laserskom zavarivanju, uključujući ključni princip i glavne parametre procesa!
Mnogi kupci ne razumiju osnovne principe rada laserskog stroja za zavarivanje, a kamoli odabir pravog laserskog stroja za zavarivanje, no Mimowork Laser je tu da vam pomogne da donesete pravu odluku i pruži vam dodatnu podršku u razumijevanju laserskog zavarivanja.
Što je lasersko zavarivanje?
Lasersko zavarivanje je vrsta zavarivanja taljenjem, korištenjem laserske zrake kao izvora topline zavarivanja, princip zavarivanja je kroz specifičnu metodu stimuliranja aktivnog medija, formiranje rezonantne oscilacije šupljine, a zatim transformacije u stimuliranu zraku zračenja, kada zraka i radni komad se međusobno dodiruju, radni komad apsorbira energiju, kada temperatura dosegne talište materijala može se zavarivati.
Prema glavnom mehanizmu bazena za zavarivanje, lasersko zavarivanje ima dva osnovna mehanizma zavarivanja: zavarivanje provođenjem topline i zavarivanje dubokim prodiranjem (ključanica). Toplina stvorena zavarivanjem provođenjem topline raspršuje se na radni komad kroz prijenos topline, tako da je površina zavara otopljena, ne bi trebalo doći do isparavanja, što se često koristi u zavarivanju tankih komponenti male brzine. Duboko zavarivanje taljenjem isparava materijal i stvara veliku količinu plazme. Zbog povišene topline bit će rupa u prednjem dijelu rastaljenog bazena. Zavarivanje dubokim prodiranjem najrašireniji je način laserskog zavarivanja, može temeljito zavariti radni komad, a ulazna energija je ogromna, što dovodi do velike brzine zavarivanja.
Parametri procesa u laserskom zavarivanju
Postoje mnogi procesni parametri koji utječu na kvalitetu laserskog zavarivanja, kao što su gustoća snage, valni oblik laserskog pulsa, defokusiranje, brzina zavarivanja i izbor pomoćnog zaštitnog plina.
Gustoća snage lasera
Gustoća snage je jedan od najvažnijih parametara u laserskoj obradi. Uz veću gustoću snage, površinski sloj može se zagrijati do točke vrenja unutar mikrosekunde, što rezultira velikim isparavanjem. Stoga je velika gustoća snage korisna za postupke uklanjanja materijala kao što su bušenje, rezanje i graviranje. Za nisku gustoću snage, potrebno je nekoliko milisekundi da temperatura površine dosegne točku vrenja, a prije nego što površina ispari, dno dosegne točku taljenja, što je lako za formiranje dobrog taljenja zavara. Stoga, u obliku laserskog zavarivanja toplinskom vodljivošću, raspon gustoće snage je 104-106W/cm2.
Valni oblik laserskog pulsa
Valni oblik laserskog pulsa nije samo važan parametar za razlikovanje uklanjanja materijala od taljenja materijala, već i ključni parametar za određivanje volumena i cijene opreme za obradu. Kada se laserska zraka visokog intenziteta ispali na površinu materijala, površina materijala će imati 60 ~ 90% reflektirane laserske energije i smatra se gubitkom, posebno zlato, srebro, bakar, aluminij, titan i drugi materijali koji imaju jaka refleksija i brz prijenos topline. Refleksija metala varira s vremenom tijekom laserskog pulsa. Kada površinska temperatura materijala poraste do tališta, refleksija se brzo smanjuje, a kada je površina u stanju taljenja, refleksija se stabilizira na određenoj vrijednosti.
Širina laserskog pulsa
Širina impulsa važan je parametar pulsirajućeg laserskog zavarivanja. Širina pulsa određena je dubinom prodiranja i zonom utjecaja topline. Što je duljina bila širina pulsa, to je bila veća zona utjecaja topline, a dubina prodiranja se povećavala s 1/2 snage širine pulsa. Međutim, povećanje širine impulsa smanjit će vršnu snagu, tako da se povećanje širine impulsa općenito koristi za zavarivanje provođenjem topline, što rezultira širokom i plitkom veličinom zavara, posebno prikladnim za preklopno zavarivanje tankih i debelih ploča. Međutim, manja vršna snaga rezultira prekomjernim unosom topline, a svaki materijal ima optimalnu širinu pulsa koja maksimizira dubinu prodiranja.
Količina defokusiranja
Lasersko zavarivanje obično zahtijeva određenu količinu defokusiranja, jer je gustoća snage središta točke u žarištu lasera previsoka, što lako isparava materijal za zavarivanje u rupe. Raspodjela gustoće snage je relativno jednolika u svakoj ravnini dalje od laserskog fokusa.
Postoje dva načina defokusiranja:
Pozitivni i negativni defokus. Ako se žarišna ravnina nalazi iznad izratka, to je pozitivno defokusiranje; inače je to negativna defokusacija. Prema teoriji geometrijske optike, kada je udaljenost između pozitivne i negativne ravnine defokusiranja i ravnine zavarivanja jednaka, gustoća snage na odgovarajućoj ravnini je približno ista, ali zapravo je dobiveni oblik bazena taline drugačiji. U slučaju negativnog defokusa, može se postići veća penetracija, što je povezano s procesom formiranja bazena rastaljevine.
Brzina zavarivanja
Brzina zavarivanja određuje kvalitetu površine zavarivanja, dubinu prodiranja, zonu utjecaja topline i tako dalje. Brzina zavarivanja će utjecati na unos topline po jedinici vremena. Ako je brzina zavarivanja prespora, unos topline je previsok, što rezultira pregorevanjem izratka. Ako je brzina zavarivanja previsoka, unos topline je premali, što rezultira djelomičnim i nedovršenim zavarivanjem obratka. Smanjenje brzine zavarivanja obično se koristi za poboljšanje prodiranja.
Pomoćni plin za zaštitu od udara
Pomoćni plin za zaštitu od puhanja bitan je postupak kod laserskog zavarivanja velike snage. S jedne strane, kako bi se spriječilo prskanje metalnih materijala i onečišćenje zrcala za fokusiranje; S druge strane, to je spriječiti da se plazma koja se stvara u procesu zavarivanja previše fokusira i spriječi laser da dopre do površine materijala. U procesu laserskog zavarivanja, helij, argon, dušik i drugi plinovi često se koriste za zaštitu rastaljenog bazena, kako bi se spriječila obrada od oksidacije u inženjerstvu zavarivanja. Čimbenici poput vrste zaštitnog plina, veličine protoka zraka i kuta upuhivanja imaju velik utjecaj na rezultate zavarivanja, a različite metode upuhivanja također će imati određeni utjecaj na kvalitetu zavarivanja.
Naš preporučeni ručni laserski zavarivač:
Laserski zavarivač - radno okruženje
◾ Raspon temperature radnog okruženja: 15~35 ℃
◾ Raspon vlažnosti radne okoline: < 70% Bez kondenzacije
◾ Hlađenje: rashlađivač vode je neophodan zbog funkcije odvođenja topline za laserske komponente koje odvode toplinu, osiguravajući dobar rad laserskog zavarivača.
(Detaljno korištenje i vodič o rashladniku vode možete provjeriti na:Mjere zaštite od smrzavanja za CO2 laserski sustav)
Želite li znati više o laserskim zavarivačima?
Vrijeme objave: 22. prosinca 2022