רתך לייזר כף יד |

מה ריתוך לייזר? ריתוך לייזר הסביר! כל מה שאתה צריך לדעת על ריתוך לייזר, כולל עקרון מפתח ופרמטרי תהליכים עיקריים!

לקוחות רבים אינם מבינים את עקרונות העבודה הבסיסיים של מכונת ריתוך לייזר, קל וחומר לבחור את מכונת הריתוך הנכונה של לייזר, אולם לייזר Mimowork כאן כדי לעזור לך לקבל את ההחלטה הנכונה ולספק תמיכה נוספת שתסייע לך בהבנת ריתוך הלייזר.

מה ריתוך לייזר?

ריתוך לייזר הוא סוג של ריתוך נמס, תוך שימוש בקרן הלייזר כמקור חום ריתוך, עיקרון הריתוך הוא בשיטה ספציפית לעידוד המדיום הפעיל, ויוצר תנודת חלל מהדהד ואז הפיכת קרן הקרינה המגורה, כאשר הקורה וחתיכת העבודה צור קשר זה עם זה, האנרגיה נספגת על ידי חתיכת העבודה, כאשר הטמפרטורה מגיעה לנקודת ההיתוך של החומר ניתן לרתך.

על פי המנגנון העיקרי של מאגר ריתוך, לריתוך לייזר יש שני מנגנוני ריתוך בסיסיים: ריתוך הולכת חום וריתוך חדירה עמוקה (חור מפתח). החום שנוצר על ידי ריתוך הולכת החום מפוזר לחתיכת העבודה באמצעות העברת חום, כך שמשטח הריתוך נמס, לא צריך להתרחש אידוי, המשמש לעתים קרובות לריתוך של רכיבים דקים במהירות נמוכה. ריתוך היתוך עמוק מאדה את החומר ויוצר כמות גדולה של פלזמה. בגלל חום מוגבה, יהיו חורים בחזית הבריכה המותכת. ריתוך חדירה עמוק הוא מצב ריתוך הלייזר הנפוץ ביותר, הוא יכול לרתך את חתיכת העבודה ביסודיות, ואנרגיית הקלט ענקית ומובילה למהירות ריתוך מהירה.

פרמטרים של תהליכים בריתוך לייזר

ישנם פרמטרים רבים של תהליכים המשפיעים על איכות ריתוך הלייזר, כמו צפיפות כוח, צורת גל דופק לייזר, מיקוד, מהירות ריתוך ובחירת גז מיגון עזר.

צפיפות כוח לייזר

צפיפות הספק היא אחד הפרמטרים החשובים ביותר בעיבוד לייזר. עם צפיפות כוח גבוהה יותר, ניתן לחמם את שכבת השטח לנקודת רתיחה במיקרו -שניות, וכתוצאה מכך כמות גדולה של אידוי. לפיכך, צפיפות העוצמה הגבוהה מועילה לתהליכי הסרת חומרים כמו קידוח, חיתוך וחריטה. עבור צפיפות הספק נמוכה, לוקח כמה אלפיות השנייה לטמפרטורת השטח כדי להגיע לנקודת הרתיחה, ולפני שהמשטח מתאדה, התחתית מגיעה לנקודת ההיתוך, שקל ליצור ריתוך נמס טוב. לכן, בצורה של ריתוך לייזר הולכת החום, טווח צפיפות ההספק הוא 104-106W/CM2.

צורת גל דופק לייזר

צורת גל דופק לייזר היא לא רק פרמטר חשוב להבדיל בין הסרת חומרים להיתוך חומרים, אלא גם פרמטר מפתח לקביעת נפח ועלות ציוד העיבוד. כאשר קרן הלייזר בעוצמה גבוהה נורה אל פני החומר, פני השטח של החומר יהיו 60 ~ 90% מאנרגיית הלייזר המשתקפת ונחשבת לאובדן, במיוחד זהב, כסף, נחושת, אלומיניום, טיטניום וחומרים אחרים שיש להם השתקפות חזקה והעברת חום מהירה. ההשתקפות של מתכת משתנה עם הזמן במהלך דופק לייזר. כאשר טמפרטורת השטח של החומר עולה לנקודת ההיתוך, ההשתקפות יורדת במהירות, וכאשר המשטח נמצא במצב ההיתוך, ההשתקפות מתייצבת בערך מסוים.

רוחב דופק לייזר

רוחב הדופק הוא פרמטר חשוב לריתוך לייזר פועם. רוחב הדופק נקבע על ידי עומק החדירה והאזור שנפגע בחום. ככל שרוחב הדופק היה ארוך יותר, כך היה האזור המושפע בחום גדול יותר, ועומק החדירה גדל עם כוח 1/2 של רוחב הדופק. עם זאת, עליית רוחב הדופק תפחית את כוח השיא, ולכן עליית רוחב הדופק משמשת בדרך כלל לריתוך הולכת חום, וכתוצאה מכך גודל ריתוך רחב ורדוד, המתאים במיוחד לריתוך הברכיים של צלחות דקיקות ועבות. עם זאת, כוח שיא נמוך יותר מביא לכניסת חום עודפת, ולכל חומר רוחב דופק אופטימלי שממקסם את עומק החדירה.

כמות Depocus

ריתוך לייזר דורש בדרך כלל כמות מסוימת של התמקדות, מכיוון שצפיפות ההספק של מרכז הספוט במיקוד הלייזר גבוהה מדי, וזה קל להתאדות את חומר הריתוך לחורים. התפלגות צפיפות הכוח אחידה יחסית בכל מטוס הרחק ממוקד הלייזר.

ישנם שני מצבי דמוקוס:
דמוקוס חיובי ושלילי. אם מטוס המוקד ממוקם מעל חומר העבודה, זהו דמוקוס חיובי; אחרת, מדובר במיקוד שלילי. על פי תיאוריית האופטיקה הגיאומטרית, כאשר המרחק בין מישורי המיקום החיוביים והשליליים של מישור הריתוך שווה, צפיפות ההספק במישור המתאים זהה בערך, אך למעשה, צורת הבריכה המותכת המתקבלת שונה. במקרה של דמוקוס שלילי, ניתן להשיג חדירה גדולה יותר, הקשורה לתהליך היווצרות של בריכה מותכת.

מהירות ריתוך

מהירות ריתוך קובעת את איכות פני השטח, עומק החדירה, אזור מושפע בחום וכן הלאה. מהירות הריתוך תשפיע על כניסת החום ליחידת זמן. אם מהירות הריתוך איטית מדי, כניסת החום גבוהה מדי, וכתוצאה מכך חומר העבודה נשרף. אם מהירות הריתוך מהירה מדי, כניסת החום מעט מדי, וכתוצאה מכך ריתוך חומר העבודה באופן חלקי ולא גמור. הפחתת מהירות הריתוך משמשת בדרך כלל לשיפור החדירה.

גז הגנת מכה עזר

גז הגנת מכה עזר הוא הליך חיוני בריתוך לייזר בעוצמה גבוהה. מצד אחד, כדי למנוע מפיזות של חומרי מתכת ולזהום את המראה המתמקדת; מצד שני, זה למנוע מהפלזמה שנוצרת בתהליך הריתוך להתמקד יותר מדי ולמנוע מהלייזר להגיע אל פני החומר. בתהליך ריתוך לייזר, הליום, ארגון, חנקן וגזים אחרים משמשים לרוב להגנה על הבריכה המותכת, על מנת למנוע את חומר העבודה בהנדסת הריתוך. לגורמים כמו סוג הגז המגן, גודל זרימת האוויר וזווית הנשף משפיעים רבות על תוצאות הריתוך, ושיטות נשיפה שונות ישפיעו גם על איכות הריתוך.