Ласерското заварување може да се реализира со континуиран или пулсен ласерски генератор. Принципот на ласерско заварување може да се подели на заварување со топлинска спроводливост и ласерско заварување со длабоко фузија. Густина на моќност помала од 104~105 W/cm2 е заварување со топлинска спроводливост, во овој момент, длабочината на топење и брзината на заварување се бавни; кога густината на моќност е поголема од 105~107 W/cm2, металната површина е конкавна во „клучалки“ под дејство на топлина, формирајќи заварување со длабоко фузија, кое има карактеристики на брза брзина на заварување и голем однос длабочина-ширина.
Денес, главно ќе го опфатиме познавањето на главните фактори што влијаат на квалитетот на ласерското заварување со длабоко топење.
1. Ласерска моќност
При ласерско заварување со длабоко топење, моќноста на ласерот ги контролира и длабочината на пенетрација и брзината на заварување. Длабочината на заварувањето е директно поврзана со густината на моќноста на зракот и е функција на моќноста на упадниот зрак и фокусната точка на зракот. Општо земено, за ласерски зрак со одреден дијаметар, длабочината на пенетрација се зголемува со зголемувањето на моќноста на зракот.
2. Фокусно место
Големината на точката на зракот е една од најважните варијабли во ласерското заварување бидејќи ја одредува густината на моќноста. Но, нејзиното мерење е предизвик за ласерите со голема моќност, иако постојат многу достапни техники на индиректно мерење.
Големината на граничната дифракциска точка на фокусот на зракот може да се пресмета според теоријата на дифракција, но вистинската големина на точката е поголема од пресметаната вредност поради постоењето на слаба фокусна рефлексија. Наједноставниот метод на мерење е методот на изо-температурен профил, кој го мери дијаметарот на фокусната точка и перфорацијата откако дебелата хартија ќе се изгори и ќе се пробие низ полипропиленската плоча. Овој метод, преку практиката на мерење, ја совладува големината на моќноста на ласерот и времето на дејство на зракот.
3. Заштитен гас
Процесот на ласерско заварување често користи заштитни гасови (хелиум, аргон, азот) за да го заштити стопениот базен, спречувајќи го работното парче од оксидација во процесот на заварување. Втората причина за користење на заштитен гас е да се заштити фокусирачката леќа од контаминација со метални пареи и распрскување од течни капки. Особено кај ласерското заварување со голема моќност, исфрлената течност станува многу моќна, што е потребно за заштита на леќата. Третиот ефект на заштитниот гас е тоа што е многу ефикасен во дисперзијата на плазма заштитата произведена со ласерско заварување со голема моќност. Металната пареа го апсорбира ласерскиот зрак и јонизира во плазма облак. Заштитниот гас околу металната пареа исто така јонизира поради топлината. Ако има премногу плазма, ласерскиот зрак некако се консумира од плазмата. Како втора енергија, плазмата постои на работната површина, што ја прави длабочината на заварувањето поплитка, а површината на базенот за заварување поширока.
Како да изберете соодветен заштитен гас?
4. Стапка на апсорпција
Ласерската апсорпција на материјалот зависи од некои важни својства на материјалот, како што се стапката на апсорпција, рефлективноста, топлинската спроводливост, температурата на топење и температурата на испарување. Меѓу сите фактори, најважен е стапката на апсорпција.
Два фактора влијаат на стапката на апсорпција на материјалот од ласерскиот зрак. Првиот е коефициентот на отпор на материјалот. Утврдено е дека стапката на апсорпција на материјалот е пропорционална на квадратниот корен од коефициентот на отпор, а коефициентот на отпор варира со температурата. Второ, состојбата на површината (или завршната обработка) на материјалот има важно влијание врз стапката на апсорпција на зракот, што има значително влијание врз ефектот на заварување.
5. Брзина на заварување
Брзината на заварување има големо влијание врз длабочината на пенетрација. Зголемувањето на брзината ќе ја направи длабочината на пенетрација поплитка, но прениската брзина ќе доведе до прекумерно топење на материјалите и заварување на обработуваниот дел. Затоа, постои соодветен опсег на брзина на заварување за одреден материјал со одредена моќност на ласерот и одредена дебелина, а максималната длабочина на пенетрација може да се добие при соодветната вредност на брзината.
6. Фокусна должина на фокусниот објектив
Фокусна леќа обично се инсталира во главата на пиштолот за заварување, генерално се избира фокусна должина од 63~254 mm (дијаметар 2,5 "~10"). Големината на фокусната точка е пропорционална на фокусната должина, колку е пократка фокусната должина, толку е помала точката. Сепак, должината на фокусната должина влијае и на длабочината на фокусот, односно длабочината на фокусот се зголемува синхроно со фокусната должина, па затоа кратката фокусна должина може да ја подобри густината на моќност, но бидејќи длабочината на фокусот е мала, растојанието помеѓу леќата и работното парче мора прецизно да се одржува, а длабочината на пенетрација не е голема. Поради влијанието на прскањата и ласерскиот режим за време на заварувањето, најкратката фокусна длабочина што се користи при вистинско заварување е најчесто 126 mm (дијаметар 5". Леќа со фокусна должина од 254 mm (дијаметар 10") може да се избере кога споевите се големи или заварот треба да се зголеми со зголемување на големината на точката. Во овој случај, потребна е поголема излезна моќност на ласерот (густина на моќност) за да се постигне ефект на длабока пенетрација на дупката.
Повеќе прашања во врска со цената и конфигурацијата на рачната машина за ласерско заварување
Време на објавување: 27 септември 2022 година