A lézeres hegesztés folyamatos vagy impulzusos lézergenerátorral valósítható meg. A lézeres hegesztés elve hővezető hegesztésre és lézeres mélyfúziós hegesztésre osztható. A 104–105 W/cm2-nél kisebb teljesítménysűrűség hővezető hegesztés, jelenleg az olvadás mélysége és a hegesztési sebesség lassú; Ha a teljesítménysűrűség nagyobb, mint 105-107 W/cm2, a fémfelület hő hatására "kulcslyukakká" homorul, mély fúziós hegesztést hozva létre, amely a gyors hegesztési sebesség és a nagy mélység-szélesség arány jellemzői.
Ma elsősorban a lézeres mélyfúziós hegesztés minőségét befolyásoló főbb tényezők ismeretével foglalkozunk
1. Lézer teljesítmény
A lézeres mélyfúziós hegesztésnél a lézerteljesítmény szabályozza a behatolási mélységet és a hegesztési sebességet is. A hegesztési mélység közvetlenül összefügg a nyaláb teljesítménysűrűségével, és a beeső sugárteljesítmény és a sugár fókuszpontjának függvénye. Általánosságban elmondható, hogy egy bizonyos átmérőjű lézersugár esetében a behatolási mélység a sugárteljesítmény növekedésével nő.
2. Fókuszpont
A sugárpont mérete a lézerhegesztés egyik legfontosabb változója, mert ez határozza meg a teljesítménysűrűséget. Ennek mérése azonban kihívást jelent a nagy teljesítményű lézerek számára, bár sok közvetett mérési technika áll rendelkezésre.
A nyalábfókusz diffrakciós határfoltmérete a diffrakcióelmélet szerint számítható, de a tényleges foltméret nagyobb, mint a számított érték a gyenge fókuszvisszaverődés megléte miatt. A legegyszerűbb mérési módszer az izo-hőmérséklet-profil módszer, amely a vastag papír elégetése és a polipropilén lemezen való áthatolása után méri a fókuszfolt és a perforáció átmérőjét. Ez a módszer a mérési gyakorlaton keresztül elsajátítja a lézerteljesítmény méretét és a sugárhatás idejét.
3. Védőgáz
A lézeres hegesztési eljárás során gyakran használnak védőgázokat (hélium, argon, nitrogén) az olvadt medence védelmére, meggátolva a munkadarab oxidációját a hegesztési folyamat során. A védőgáz használatának második oka az, hogy megvédjük a fókuszáló lencsét a fémgőzök által okozott szennyeződéstől és a folyadékcseppek porlasztásától. Különösen nagy teljesítményű lézerhegesztésnél a kidobás nagyon erős lesz, szükséges a lencse védelme. A védőgáz harmadik hatása, hogy nagyon hatékonyan oszlatja el a nagy teljesítményű lézerhegesztéssel előállított plazmaárnyékolást. A fémgőz elnyeli a lézersugarat és plazmafelhővé ionizálódik. A fémgőz körüli védőgáz is ionizálódik a hő hatására. Ha túl sok a plazma, akkor a lézersugarat valahogy felemészti a plazma. Második energiaként a plazma van a munkafelületen, ami a hegesztési mélységet sekélyebbé, a varratmedence felületét pedig szélesebbé teszi.
Hogyan válasszunk megfelelő védőgázt?
4. Abszorpciós ráta
Az anyag lézeres abszorpciója az anyag néhány fontos tulajdonságától függ, mint például az abszorpciós sebesség, a visszaverődés, a hővezető képesség, az olvadási hőmérséklet és a párolgási hőmérséklet. Az összes tényező közül a legfontosabb az abszorpciós sebesség.
Két tényező befolyásolja az anyag lézersugár elnyelési sebességét. Az első az anyag ellenállási együtthatója. Azt találtuk, hogy az anyag abszorpciós sebessége arányos az ellenállási együttható négyzetgyökével, és az ellenállási együttható a hőmérséklet függvényében változik. Másodszor, az anyag felületi állapota (vagy kidolgozása) jelentős hatással van a gerenda abszorpciós sebességére, ami jelentős hatással van a hegesztési hatásra.
5. Hegesztési sebesség
A hegesztési sebesség nagyban befolyásolja a behatolás mélységét. A sebesség növelésével a behatolási mélység kisebb lesz, de túl alacsonyan az anyagok túlzott megolvadásához és a munkadarab áthegesztéséhez vezet. Ezért van egy adott anyaghoz megfelelő hegesztési sebesség tartomány, bizonyos lézerteljesítmény és bizonyos vastagság mellett, és a maximális behatolási mélység a megfelelő sebességérték mellett érhető el.
6. A fókuszlencse gyújtótávolsága
A fókuszlencse általában a hegesztőpisztoly fejébe van szerelve, általában 63-254 mm-es (átmérő 2,5 "~10") gyújtótávolságot választanak. A fókuszpont mérete arányos a gyújtótávolsággal, minél rövidebb a fókusztávolság, annál kisebb a folt. A gyújtótávolság hossza azonban befolyásolja a fókusz mélységét is, vagyis a fókuszmélység a gyújtótávolsággal szinkronban növekszik, így a rövid gyújtótávolság javíthatja a teljesítménysűrűséget, de mivel kicsi a fókuszmélység, a távolság a lencse és a munkadarab közötti távolságot pontosan be kell tartani, és a behatolási mélység nem nagy. A hegesztés közbeni fröccsenések és a lézer üzemmód hatása miatt a tényleges hegesztésnél használt legrövidebb fókuszmélység többnyire 126 mm (átmérő 5 "). Nagy varrat esetén 254 mm-es (10" átmérőjű) gyújtótávolságú lencse választható vagy a hegesztést a pontméret növelésével kell növelni. Ebben az esetben nagyobb lézerkimeneti teljesítmény (teljesítménysűrűség) szükséges a mély behatoló lyukhatás eléréséhez.
További kérdések a kézi lézerhegesztőgép árával és konfigurációjával kapcsolatban
Feladás időpontja: 2022.09.27