Čo je laserové zváranie? Laserové zváranie vysvetlené! Všetko, čo potrebujete vedieť o laserovom zváraní, vrátane kľúčového princípu a hlavných parametrov procesu!
Mnoho zákazníkov nerozumie základným pracovným princípom laserového zváracieho stroja, nehovoriac o výbere správneho laserového zváracieho stroja, avšak Mimowork Laser je tu, aby vám pomohol urobiť správne rozhodnutie a poskytol ďalšiu podporu, ktorá vám pomôže pochopiť laserové zváranie.
Čo je laserové zváranie?
Laserové zváranie je typ tavného zvárania, pri ktorom sa ako zdroj zváracieho tepla používa laserový lúč, princíp zvárania je prostredníctvom špecifickej metódy stimulácie aktívneho média, vytvárania rezonančnej oscilácie dutiny a následnej transformácie na stimulovaný lúč žiarenia, keď lúč a obrobok sa navzájom dotýkajú, energia je absorbovaná obrobkom, keď teplota dosiahne bod tavenia materiálu, ktorý je možné zvárať.
Podľa hlavného mechanizmu zváracieho kúpeľa má laserové zváranie dva základné zváracie mechanizmy: zváranie tepelným vedením a zváranie hlbokým prienikom (kľúčovou dierkou). Teplo vznikajúce pri zváraní vedením tepla sa prenosom tepla rozptýli na obrobok, takže povrch zvaru sa roztaví, nemalo by dochádzať k odparovaniu, čo sa často používa pri zváraní nízkorýchlostných tenkých komponentov. Hĺbkové tavné zváranie odparuje materiál a vytvára veľké množstvo plazmy. V dôsledku zvýšeného tepla budú v prednej časti roztaveného bazéna otvory. Zváranie s hlbokým prienikom je najpoužívanejší režim laserového zvárania, dokáže dôkladne zvárať obrobok a vstupná energia je obrovská, čo vedie k vysokej rýchlosti zvárania.
Procesné parametre pri laserovom zváraní
Existuje mnoho parametrov procesu, ktoré ovplyvňujú kvalitu laserového zvárania, ako je hustota výkonu, priebeh laserového pulzu, rozostrenie, rýchlosť zvárania a výber pomocného ochranného plynu.
Hustota výkonu lasera
Hustota výkonu je jedným z najdôležitejších parametrov pri laserovom spracovaní. Pri vyššej hustote výkonu sa povrchová vrstva môže zahriať na bod varu v priebehu mikrosekundy, čo vedie k veľkému množstvu odparovania. Preto je vysoká hustota výkonu výhodná pre procesy odstraňovania materiálu, ako je vŕtanie, rezanie a gravírovanie. Pre nízku hustotu výkonu trvá niekoľko milisekúnd, kým povrchová teplota dosiahne bod varu, a predtým, než sa povrch odparí, dno dosiahne bod topenia, čo je ľahké na vytvorenie dobrého taviaceho sa zvaru. Preto vo forme tepelne vodivého laserového zvárania je rozsah hustoty výkonu 104-106W/cm2.
Laserový pulzný priebeh
Tvar vlny laserového pulzu nie je len dôležitým parametrom na rozlíšenie úberu materiálu od tavenia materiálu, ale aj kľúčovým parametrom na určenie objemu a ceny spracovateľského zariadenia. Keď je vysoko intenzívny laserový lúč vystrelený na povrch materiálu, povrch materiálu bude mať 60 ~ 90% odrazenej laserovej energie a považuje sa za stratu, najmä zlato, striebro, meď, hliník, titán a iné materiály, ktoré majú silný odraz a rýchly prenos tepla. Odrazivosť kovu sa mení s časom počas laserového impulzu. Keď povrchová teplota materiálu stúpne na bod topenia, odrazivosť rýchlo klesá a keď je povrch v stave topenia, odrazivosť sa ustáli na určitej hodnote.
Šírka laserového pulzu
Šírka pulzu je dôležitým parametrom pulzného laserového zvárania. Šírka impulzu bola určená hĺbkou prieniku a tepelne ovplyvnenou zónou. Čím väčšia bola šírka impulzu, tým väčšia bola zóna ovplyvnená teplom a hĺbka prieniku sa zväčšovala s 1/2 mocniny šírky impulzu. Zväčšenie šírky impulzu však zníži špičkový výkon, takže zväčšenie šírky impulzu sa vo všeobecnosti používa na zváranie tepelným vedením, výsledkom čoho je široká a plytká veľkosť zvaru, obzvlášť vhodná na prelínové zváranie tenkých a hrubých plechov. Nižší špičkový výkon však vedie k nadmernému príkonu tepla a každý materiál má optimálnu šírku impulzu, ktorá maximalizuje hĺbku prieniku.
Množstvo rozostrenia
Laserové zváranie zvyčajne vyžaduje určité rozostrenie, pretože hustota výkonu stredu bodu v laserovom ohnisku je príliš vysoká, čím sa ľahko odparí zvárací materiál do otvorov. Rozloženie hustoty výkonu je relatívne rovnomerné v každej rovine vzdialenej od laserového ohniska.
Existujú dva režimy rozostrenia:
Pozitívne a negatívne rozostrenie. Ak sa ohnisková rovina nachádza nad obrobkom, ide o kladné rozostrenie; inak je to negatívne rozostrenie. Podľa teórie geometrickej optiky, keď je vzdialenosť medzi pozitívnymi a negatívnymi rovinami rozostrenia a zváracou rovinou rovnaká, hustota výkonu v zodpovedajúcej rovine je približne rovnaká, ale v skutočnosti je získaný tvar roztaveného kúpeľa odlišný. V prípade negatívneho rozostrenia je možné dosiahnuť väčšiu penetráciu, čo súvisí s procesom tvorby roztaveného bazéna.
Rýchlosť zvárania
Rýchlosť zvárania určuje kvalitu zvarového povrchu, hĺbku prieniku, tepelne ovplyvnenú oblasť atď. Rýchlosť zvárania ovplyvní tepelný príkon za jednotku času. Ak je rýchlosť zvárania príliš nízka, príkon tepla je príliš vysoký, čo vedie k prepáleniu obrobku. Ak je rýchlosť zvárania príliš vysoká, prívod tepla je príliš malý, čo vedie k čiastočnému a nedokončenému zváraniu obrobku. Na zlepšenie penetrácie sa zvyčajne používa zníženie rýchlosti zvárania.
Pomocný ochranný plyn
Pomocný ochranný plyn proti prefúknutiu je základným postupom pri vysokovýkonnom laserovom zváraní. Na jednej strane, aby sa zabránilo rozprašovaniu kovových materiálov a kontaminácii zaostrovacieho zrkadla; Na druhej strane má zabrániť tomu, aby sa plazma generovaná v procese zvárania príliš zaostrila a aby sa laser nedostal na povrch materiálu. V procese laserového zvárania sa hélium, argón, dusík a iné plyny často používajú na ochranu roztaveného kúpeľa, aby sa zabránilo oxidácii obrobku pri zváraní. Faktory ako typ ochranného plynu, veľkosť prúdenia vzduchu a uhol fúkania majú veľký vplyv na výsledky zvárania a na kvalitu zvárania budú mať určitý vplyv aj rôzne spôsoby fúkania.
Naša odporúčaná ručná laserová zváračka:
Laserová zváračka – pracovné prostredie
◾ Rozsah teplôt pracovného prostredia: 15~35 ℃
◾ Rozsah vlhkosti pracovného prostredia: < 70 % Žiadna kondenzácia
◾ Chladenie: vodný chladič je potrebný kvôli funkcii odvádzania tepla pre laserové teplo odvádzajúce komponenty, čo zaisťuje dobrý chod laserovej zváračky.
(Podrobné použitie a návod na chladič vody, môžete skontrolovať:Opatrenia na ochranu pred mrazom pre CO2 laserový systém)
Chcete sa dozvedieť viac o laserových zváračkách?
Čas odoslania: 22. decembra 2022