O que é soldagem a laser? Soldagem a laser explicada! Tudo o que você precisa saber sobre soldagem a laser, incluindo princípios-chave e principais parâmetros do processo!
Muitos clientes não entendem os princípios básicos de funcionamento da máquina de solda a laser, muito menos escolher a máquina de solda a laser certa, no entanto, a Mimowork Laser está aqui para ajudá-lo a tomar a decisão certa e fornecer suporte adicional para ajudá-lo a entender a soldagem a laser.
O que é soldagem a laser?
A soldagem a laser é um tipo de soldagem por fusão, utilizando o feixe de laser como fonte de calor de soldagem, o princípio da soldagem é através de um método específico para estimular o meio ativo, formando oscilação da cavidade ressonante, e então se transformar no feixe de radiação estimulado, quando o feixe e a peça de trabalho entra em contato entre si, a energia é absorvida pela peça de trabalho, quando a temperatura atinge o ponto de fusão do material pode ser soldado.
De acordo com o mecanismo principal da piscina de soldagem, a soldagem a laser possui dois mecanismos básicos de soldagem: soldagem por condução de calor e soldagem de penetração profunda (buraco de fechadura). O calor gerado pela soldagem por condução de calor é difundido para a peça de trabalho por meio da transferência de calor, de modo que a superfície da solda seja derretida, sem que ocorra vaporização, o que é frequentemente usado na soldagem de componentes finos de baixa velocidade. A soldagem por fusão profunda vaporiza o material e forma uma grande quantidade de plasma. Devido ao calor elevado, haverá buracos na frente da poça de fusão. A soldagem de penetração profunda é o modo de soldagem a laser mais amplamente utilizado, pode soldar completamente a peça de trabalho e a energia de entrada é enorme, levando a uma velocidade de soldagem rápida.
Parâmetros de Processo em Soldagem a Laser
Existem muitos parâmetros de processo que afetam a qualidade da soldagem a laser, como densidade de potência, forma de onda do pulso do laser, desfocagem, velocidade de soldagem e escolha do gás de proteção auxiliar.
Densidade de potência do laser
A densidade de potência é um dos parâmetros mais importantes no processamento a laser. Com uma densidade de potência mais alta, a camada superficial pode ser aquecida até o ponto de ebulição em um microssegundo, resultando em uma grande quantidade de vaporização. Portanto, a alta densidade de potência é vantajosa para processos de remoção de material, como perfuração, corte e gravação. Para baixa densidade de potência, leva vários milissegundos para que a temperatura da superfície atinja o ponto de ebulição e, antes que a superfície vaporize, o fundo atinge o ponto de fusão, o que é fácil de formar uma boa solda de fusão. Portanto, na forma de soldagem a laser por condução de calor, a faixa de densidade de potência é de 104-106W/cm2.
Forma de onda de pulso de laser
A forma de onda do pulso de laser não é apenas um parâmetro importante para distinguir a remoção de material da fusão de material, mas também um parâmetro chave para determinar o volume e o custo do equipamento de processamento. Quando o feixe de laser de alta intensidade é disparado na superfície do material, a superfície do material terá 60 ~ 90% da energia do laser refletida e considerada perda, especialmente ouro, prata, cobre, alumínio, titânio e outros materiais que têm forte reflexão e rápida transferência de calor. A refletância de um metal varia com o tempo durante um pulso de laser. Quando a temperatura da superfície do material aumenta até o ponto de fusão, a refletância diminui rapidamente e, quando a superfície está no estado de fusão, a refletância se estabiliza em um determinado valor.
Largura de pulso do laser
A largura do pulso é um parâmetro importante da soldagem a laser pulsado. A largura do pulso foi determinada pela profundidade de penetração e pela zona afetada pelo calor. Quanto maior for a largura do pulso, maior será a zona afetada pelo calor e a profundidade de penetração aumentará com 1/2 potência da largura do pulso. No entanto, o aumento da largura do pulso reduzirá a potência de pico, de modo que o aumento da largura do pulso é geralmente usado para soldagem por condução de calor, resultando em um tamanho de solda amplo e raso, especialmente adequado para soldagem sobreposta de placas finas e grossas. No entanto, uma potência de pico mais baixa resulta em excesso de entrada de calor e cada material tem uma largura de pulso ideal que maximiza a profundidade de penetração.
Quantidade de desfocagem
A soldagem a laser geralmente requer uma certa quantidade de desfocagem, porque a densidade de potência do centro do ponto no foco do laser é muito alta, o que facilita a evaporação do material de soldagem em furos. A distribuição da densidade de potência é relativamente uniforme em cada plano afastado do foco do laser.
Existem dois modos de desfocagem:
Desfocagem positiva e negativa. Se o plano focal estiver localizado acima da peça de trabalho, é uma desfocagem positiva; caso contrário, será uma desfocagem negativa. De acordo com a teoria da óptica geométrica, quando a distância entre os planos de desfocagem positivo e negativo e o plano de soldagem é igual, a densidade de potência no plano correspondente é aproximadamente a mesma, mas na verdade, a forma da poça de fusão obtida é diferente. No caso de desfocagem negativa pode-se obter maior penetração, o que está relacionado ao processo de formação da poça fundida.
Velocidade de soldagem
A velocidade de soldagem determina a qualidade da superfície de soldagem, a profundidade de penetração, a zona afetada pelo calor e assim por diante. A velocidade de soldagem afetará a entrada de calor por unidade de tempo. Se a velocidade de soldagem for muito lenta, a entrada de calor será muito alta, resultando na queima da peça de trabalho. Se a velocidade de soldagem for muito rápida, a entrada de calor será muito pequena, resultando na soldagem parcial e inacabada da peça. A redução da velocidade de soldagem geralmente é usada para melhorar a penetração.
Gás auxiliar de proteção contra golpes
O gás auxiliar de proteção contra golpes é um procedimento essencial na soldagem a laser de alta potência. Por um lado, para evitar que os materiais metálicos respingem e contaminem o espelho de focagem; Por outro lado, evita que o plasma gerado no processo de soldagem foque demais e evite que o laser atinja a superfície do material. No processo de soldagem a laser, hélio, argônio, nitrogênio e outros gases são frequentemente usados para proteger a poça de fusão, de modo a evitar a oxidação da peça na engenharia de soldagem. Fatores como o tipo de gás de proteção, o tamanho do fluxo de ar e o ângulo de sopro têm um grande impacto nos resultados da soldagem, e diferentes métodos de sopro também terão um certo impacto na qualidade da soldagem.
Nosso soldador a laser portátil recomendado:
Soldador a Laser - Ambiente de Trabalho
◾ Faixa de temperatura do ambiente de trabalho: 15~35 ℃
◾ Faixa de umidade do ambiente de trabalho: <70%Sem condensação
◾ Resfriamento: o resfriador de água é necessário devido à função de remoção de calor dos componentes de dissipação de calor do laser, garantindo que o soldador a laser funcione bem.
(Uso detalhado e guia sobre refrigerador de água, você pode verificar:Medidas à prova de congelamento para sistema de laser CO2)
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Horário da postagem: 22 de dezembro de 2022