Laserlassen kan worden gerealiseerd door de continue of gepulseerde lasergenerator. Het principe van laserlassen kan worden onderverdeeld in warmtegeleidingslassen en laserdiepfusielassen. Een vermogensdichtheid van minder dan 104 ~ 105 W/cm2 is warmtegeleidingslassen, op dit moment is de smeltdiepte en de lassnelheid langzaam; Wanneer de vermogensdichtheid groter is dan 105 ~ 107 W/cm2, wordt het metalen oppervlak onder invloed van hitte concaaf tot "sleutelgaten", waardoor diep smeltlassen ontstaat, dat de kenmerken heeft van een hoge lassnelheid en een grote diepte-breedteverhouding.
Vandaag zullen we vooral de kennis behandelen van de belangrijkste factoren die de kwaliteit van laser-diepfusielassen beïnvloeden
1. Laserkracht
Bij laser-diepfusielassen regelt het laservermogen zowel de penetratiediepte als de lassnelheid. De lasdiepte houdt rechtstreeks verband met de vermogensdichtheid van de straal en is een functie van het invallende straalvermogen en het brandpunt van de straal. Over het algemeen geldt dat voor een laserstraal met een bepaalde diameter de penetratiediepte toeneemt met de toename van het straalvermogen.
2. Brandpunt
De straalvlekgrootte is een van de belangrijkste variabelen bij laserlassen, omdat deze de vermogensdichtheid bepaalt. Maar het meten ervan is een uitdaging voor lasers met hoog vermogen, hoewel er veel indirecte meettechnieken beschikbaar zijn.
De diffractielimietvlekgrootte van het bundelfocus kan worden berekend volgens de diffractietheorie, maar de werkelijke vlekgrootte is groter dan de berekende waarde vanwege het bestaan van slechte focale reflectie. De eenvoudigste meetmethode is de iso-temperatuurprofielmethode, waarbij de diameter van het brandpunt en de perforatie wordt gemeten nadat het dikke papier is verbrand en door de polypropyleenplaat is gepenetreerd. Deze methode beheerst door de meetpraktijk de laservermogengrootte en de actietijd van de straal.
3. Beschermgas
Bij het laserlasproces wordt vaak gebruik gemaakt van beschermende gassen (helium, argon, stikstof) om het gesmolten zwembad te beschermen, waardoor oxidatie van het werkstuk tijdens het lasproces wordt voorkomen. De tweede reden voor het gebruik van beschermgas is om de focusseerlens te beschermen tegen verontreiniging door metaaldampen en sputteren door vloeistofdruppels. Vooral bij laserlassen met hoog vermogen wordt de ejecta zeer krachtig, het is noodzakelijk om de lens te beschermen. Het derde effect van het beschermende gas is dat het zeer effectief is in het verspreiden van de plasma-afscherming die wordt geproduceerd door laserlassen met hoog vermogen. De metaaldamp absorbeert de laserstraal en ioniseert tot een plasmawolk. Ook het beschermgas rond de metaaldamp ioniseert door hitte. Als er te veel plasma is, wordt de laserstraal op de een of andere manier door het plasma verbruikt. Als tweede energie ontstaat er plasma op het werkoppervlak, waardoor de lasdiepte ondieper wordt en het lasbadoppervlak breder.
Hoe kies je het juiste beschermgas?
4. Absorptiesnelheid
De laserabsorptie van het materiaal hangt af van enkele belangrijke eigenschappen van het materiaal, zoals absorptiesnelheid, reflectiviteit, thermische geleidbaarheid, smelttemperatuur en verdampingstemperatuur. Van alle factoren is de absorptiesnelheid de belangrijkste.
Twee factoren beïnvloeden de absorptiesnelheid van het materiaal voor de laserstraal. De eerste is de weerstandscoëfficiënt van het materiaal. Het is gebleken dat de absorptiesnelheid van het materiaal evenredig is met de vierkantswortel van de weerstandscoëfficiënt, en dat de weerstandscoëfficiënt varieert met de temperatuur. Ten tweede heeft de oppervlaktetoestand (of afwerking) van het materiaal een belangrijke invloed op de absorptiesnelheid van de straal, wat een aanzienlijk effect heeft op het laseffect.
5. Lassnelheid
De lassnelheid heeft een grote invloed op de indringdiepte. Het verhogen van de snelheid zal de penetratiediepte ondieper maken, maar een te lage zal leiden tot overmatig smelten van materialen en doorlassen van het werkstuk. Daarom is er een geschikt lassnelheidsbereik voor een bepaald materiaal met een bepaald laservermogen en een bepaalde dikte, en kan de maximale penetratiediepte worden verkregen bij de overeenkomstige snelheidswaarde.
6. Brandpuntsafstand van de focuslens
Meestal wordt er een focuslens in de kop van het laspistool geïnstalleerd. Over het algemeen wordt een brandpuntsafstand van 63~254 mm (diameter 2,5 "~10") geselecteerd. De scherpstelvlekgrootte is evenredig met de brandpuntsafstand: hoe korter de brandpuntsafstand, hoe kleiner de vlek. De lengte van de brandpuntsafstand heeft echter ook invloed op de scherptediepte, dat wil zeggen dat de scherptediepte synchroon toeneemt met de brandpuntsafstand, zodat de korte brandpuntsafstand de vermogensdichtheid kan verbeteren, maar omdat de scherptediepte klein is, de afstand tussen de lens en het werkstuk moet nauwkeurig worden gehandhaafd en de penetratiediepte is niet groot. Door de invloed van spatten en de lasermodus tijdens het lassen is de kortste brandpuntsdiepte die bij het daadwerkelijke lassen wordt gebruikt meestal 126 mm (diameter 5"). Bij een grote naad kan een lens met een brandpuntsafstand van 254 mm (diameter 10") worden geselecteerd of de las moet worden vergroot door de puntgrootte te vergroten. In dit geval is een hoger uitgangsvermogen van de laser (vermogensdichtheid) vereist om het diepe penetratiegateffect te bereiken.
Meer vragen over prijs en configuratie van handlaserlasmachines
Posttijd: 27 september 2022