Pengelasan laser dapat dilakukan dengan generator laser kontinyu atau berdenyut. Prinsip pengelasan laser dapat dibagi menjadi pengelasan konduksi panas dan pengelasan fusi dalam laser. Kepadatan daya kurang dari 104~105 W/cm2 adalah pengelasan konduksi panas, pada saat ini, kedalaman leleh, dan kecepatan pengelasan lambat; Ketika kepadatan daya lebih besar dari 105~107 W/cm2, permukaan logam akan cekung menjadi "lubang kunci" di bawah pengaruh panas, membentuk pengelasan fusi dalam, yang memiliki karakteristik kecepatan pengelasan cepat dan rasio kedalaman-lebar yang besar.
Hari ini, kami terutama akan membahas pengetahuan tentang faktor-faktor utama yang mempengaruhi kualitas pengelasan fusi dalam laser
1. Kekuatan Laser
Dalam pengelasan fusi dalam laser, daya laser mengontrol kedalaman penetrasi dan kecepatan pengelasan. Kedalaman las berhubungan langsung dengan rapat daya pancaran dan merupakan fungsi dari daya pancaran datang dan titik fokus pancaran. Secara umum, untuk sinar laser berdiameter tertentu, kedalaman penetrasi meningkat seiring dengan meningkatnya kekuatan sinar.
2. Titik Fokus
Ukuran titik sinar adalah salah satu variabel terpenting dalam pengelasan laser karena menentukan kepadatan daya. Namun mengukurnya merupakan tantangan bagi laser berkekuatan tinggi, meskipun ada banyak teknik pengukuran tidak langsung yang tersedia.
Ukuran titik batas difraksi dari fokus sinar dapat dihitung berdasarkan teori difraksi, namun ukuran titik sebenarnya lebih besar dari nilai yang dihitung karena adanya refleksi fokus yang buruk. Metode pengukuran paling sederhana adalah metode profil suhu iso, yang mengukur diameter titik fokus dan perforasi setelah kertas tebal dibakar dan ditembus melalui pelat polipropilen. Metode ini melalui praktik pengukuran, menguasai ukuran daya laser dan waktu aksi sinar.
3. Gas Pelindung
Proses pengelasan laser seringkali menggunakan gas pelindung (helium, argon, nitrogen) untuk melindungi kumpulan lelehan, sehingga mencegah benda kerja dari oksidasi dalam proses pengelasan. Alasan kedua penggunaan gas pelindung adalah untuk melindungi lensa fokus dari kontaminasi uap logam dan percikan tetesan cairan. Terutama pada pengelasan laser berkekuatan tinggi, ejecta menjadi sangat kuat, maka perlu untuk melindungi lensa. Efek ketiga dari gas pelindung adalah sangat efektif dalam menyebarkan pelindung plasma yang dihasilkan oleh pengelasan laser berkekuatan tinggi. Uap logam menyerap sinar laser dan terionisasi menjadi awan plasma. Gas pelindung di sekitar uap logam juga terionisasi karena panas. Jika terdapat terlalu banyak plasma, sinar laser akan dikonsumsi oleh plasma. Sebagai energi kedua, plasma ada di permukaan kerja, yang membuat kedalaman las lebih dangkal dan permukaan kolam las lebih lebar.
Bagaimana cara memilih gas pelindung yang tepat?
4. Tingkat Penyerapan
Penyerapan laser suatu material bergantung pada beberapa sifat penting material, seperti laju penyerapan, reflektifitas, konduktivitas termal, suhu leleh, dan suhu penguapan. Di antara semua faktor tersebut, yang terpenting adalah tingkat penyerapan.
Ada dua faktor yang mempengaruhi tingkat penyerapan material terhadap sinar laser. Yang pertama adalah koefisien resistensi material. Diketahui bahwa laju penyerapan bahan sebanding dengan akar kuadrat dari koefisien resistansi, dan koefisien resistansi bervariasi terhadap suhu. Kedua, keadaan permukaan (atau hasil akhir) material mempunyai pengaruh penting terhadap laju penyerapan balok, yang mempunyai pengaruh signifikan terhadap efek pengelasan.
5. Kecepatan Pengelasan
Kecepatan pengelasan mempunyai pengaruh yang besar terhadap kedalaman penetrasi. Meningkatkan kecepatan akan membuat kedalaman penetrasi menjadi lebih dangkal, tetapi terlalu rendah akan menyebabkan peleburan material yang berlebihan dan pengelasan benda kerja. Oleh karena itu, terdapat kisaran kecepatan pengelasan yang sesuai untuk material tertentu dengan kekuatan laser tertentu dan ketebalan tertentu, dan kedalaman penetrasi maksimum dapat diperoleh pada nilai kecepatan yang sesuai.
6. Panjang Fokus Lensa Fokus
Lensa fokus biasanya dipasang di kepala pistol las, umumnya panjang fokus 63~254mm (diameter 2,5 "~10") dipilih. Ukuran titik pemfokusan sebanding dengan panjang fokus, semakin pendek panjang fokus, semakin kecil titik tersebut. Namun panjang fokus juga mempengaruhi kedalaman fokus, yaitu kedalaman fokus bertambah serentak dengan panjang fokus, sehingga panjang fokus yang pendek dapat meningkatkan kepadatan daya, tetapi karena kedalaman fokus kecil, jaraknya antara lensa dan benda kerja harus dijaga secara akurat, dan kedalaman penetrasi tidak besar. Karena pengaruh percikan dan mode laser selama pengelasan, kedalaman fokus terpendek yang digunakan dalam pengelasan sebenarnya sebagian besar adalah 126mm (diameter 5 "). Lensa dengan panjang fokus 254mm (diameter 10") dapat dipilih ketika jahitannya besar atau pengelasan perlu ditingkatkan dengan meningkatkan ukuran titik. Dalam hal ini, daya keluaran laser (kepadatan daya) yang lebih tinggi diperlukan untuk mencapai efek lubang penetrasi yang dalam.
Pertanyaan lebih lanjut tentang harga dan konfigurasi mesin las laser genggam
Waktu posting: 27 Sep-2022