Kaj je lasersko varjenje? Razloženo lasersko varjenje! Vse, kar morate vedeti o laserskem varjenju, vključno s ključnimi principi in glavnimi procesnimi parametri!
Številne stranke ne razumejo osnovnih principov delovanja laserskega varilnega stroja, kaj šele izbire pravega laserskega varilnega stroja, vendar je Mimowork Laser tu, da vam pomaga sprejeti pravo odločitev in vam nudi dodatno podporo pri razumevanju laserskega varjenja.
Kaj je lasersko varjenje?
Lasersko varjenje je vrsta varjenja s taljenjem, ki uporablja laserski žarek kot vir toplote pri varjenju, princip varjenja je s posebno metodo za stimulacijo aktivnega medija, ki tvori resonančno nihanje votline, in se nato preoblikuje v stimulirani žarek sevanja, ko žarek in obdelovanca se dotikata, obdelovanec absorbira energijo, ko temperatura doseže tališče materiala, je mogoče variti.
Glede na glavni mehanizem varilnega bazena ima lasersko varjenje dva osnovna varilna mehanizma: varjenje s toplotno prevodnostjo in varjenje z globokim prebojem (ključavnico). Toplota, ki nastane pri varjenju s toplotno prevodnostjo, se razprši na obdelovanec s prenosom toplote, tako da se zvar stopi, ne sme priti do uparjanja, kar se pogosto uporablja pri varjenju tankih komponent z nizko hitrostjo. Varjenje z globokim taljenjem uparja material in tvori veliko količino plazme. Zaradi povišane toplote bodo na sprednji strani staljenega bazena luknje. Varjenje z globokim prebojem je najpogosteje uporabljen način laserskega varjenja, z njim je mogoče temeljito zvariti obdelovanec, vhodna energija pa je ogromna, kar vodi do visoke hitrosti varjenja.
Procesni parametri pri laserskem varjenju
Obstaja veliko procesnih parametrov, ki vplivajo na kakovost laserskega varjenja, kot so gostota moči, valovna oblika laserskega impulza, defokusiranje, hitrost varjenja in izbira pomožnega zaščitnega plina.
Gostota moči laserja
Gostota moči je eden najpomembnejših parametrov pri laserski obdelavi. Z večjo gostoto moči se lahko površinska plast segreje do vrelišča v mikrosekundi, kar povzroči veliko količino uparjanja. Zato je visoka gostota moči ugodna za postopke odstranjevanja materiala, kot so vrtanje, rezanje in graviranje. Pri nizki gostoti moči traja nekaj milisekund, da površinska temperatura doseže vrelišče, in preden površina izpari, dno doseže tališče, kar je enostavno za oblikovanje dobrega talilnega zvara. Zato je v obliki laserskega varjenja s toplotno prevodnostjo razpon gostote moči 104-106 W/cm2.
Valovna oblika laserskega impulza
Valovna oblika laserskega impulza ni samo pomemben parameter za razlikovanje odstranjevanja materiala od taljenja materiala, ampak tudi ključni parameter za določanje količine in stroškov opreme za obdelavo. Ko je visokointenzivni laserski žarek izstreljen na površino materiala, se na površini materiala odbije 60 ~ 90 % laserske energije, ki se šteje za izgubo, zlasti zlato, srebro, baker, aluminij, titan in drugi materiali, ki imajo močan odboj in hiter prenos toplote. Odbojnost kovine se spreminja s časom med laserskim impulzom. Ko se površinska temperatura materiala dvigne do tališča, se odbojnost hitro zmanjša, ko je površina v stanju taljenja, se odbojnost stabilizira pri določeni vrednosti.
Širina laserskega impulza
Širina impulza je pomemben parameter impulznega laserskega varjenja. Širina impulza je bila določena z globino penetracije in območjem toplotnega vpliva. Daljša kot je bila širina impulza, večje je bilo območje vpliva toplote in globina prodiranja se je povečevala z 1/2 potenco širine impulza. Vendar bo povečanje širine impulza zmanjšalo konično moč, zato se povečanje širine impulza običajno uporablja za varjenje s toplotno prevodnostjo, kar ima za posledico široko in plitvo velikost zvara, še posebej primerno za prekrivno varjenje tankih in debelih plošč. Vendar pa nižja konična moč povzroči presežek vnosa toplote in vsak material ima optimalno širino impulza, ki poveča globino prodiranja.
Količina defokusiranja
Lasersko varjenje običajno zahteva določeno količino defokusiranja, ker je gostota moči središča točke na žarišču laserja previsoka, kar zlahka izhlapi varilni material v luknje. Porazdelitev gostote moči je relativno enakomerna v vsaki ravnini stran od žarišča laserja.
Obstajata dva načina defokusiranja:
Pozitivni in negativni defokus. Če se goriščna ravnina nahaja nad obdelovancem, je pozitivna defokusacija; v nasprotnem primeru gre za negativno defokusiranje. V skladu s teorijo geometrijske optike, ko je razdalja med pozitivnimi in negativnimi defokusirnimi ravninami ter varilno ravnino enaka, je gostota moči na ustrezni ravnini približno enaka, dejansko pa je dobljena oblika staljenega bazena drugačna. V primeru negativnega defokusiranja je mogoče doseči večjo penetracijo, kar je povezano s procesom nastajanja staljenega bazena.
Hitrost varjenja
Hitrost varjenja določa kakovost varilne površine, globino preboja, območje toplotnega vpliva itd. Hitrost varjenja bo vplivala na vnos toplote na enoto časa. Če je hitrost varjenja prenizka, je vnos toplote previsok, kar povzroči prežganje obdelovanca. Če je hitrost varjenja prehitra, je vnos toplote premajhen, zaradi česar je obdelovanec delno varjen in nedokončan. Zmanjšanje hitrosti varjenja se običajno uporablja za izboljšanje penetracije.
Pomožni zaščitni plin pred udarci
Pomožni plin za zaščito pred udarci je bistven postopek pri laserskem varjenju visoke moči. Po eni strani, da se prepreči škropljenje kovinskih materialov in onesnaženje ogledala za ostrenje; Po drugi strani pa preprečuje, da bi se plazma, ki nastane v procesu varjenja, preveč osredotočila in preprečila, da bi laser dosegel površino materiala. V procesu laserskega varjenja se helij, argon, dušik in drugi plini pogosto uporabljajo za zaščito bazena staline, da se prepreči oksidacija obdelovanca v varilnem inženirstvu. Dejavniki, kot so vrsta zaščitnega plina, velikost zračnega toka in kot pihanja, imajo velik vpliv na rezultate varjenja, različne metode pihanja pa bodo prav tako imele določen vpliv na kakovost varjenja.
Naš priporočeni ročni laserski varilec:
Laserski varilec - delovno okolje
◾ Temperaturno območje delovnega okolja: 15~35 ℃
◾ Razpon vlažnosti delovnega okolja: < 70% Brez kondenzacije
◾ Hlajenje: vodni hladilnik je potreben zaradi funkcije odvajanja toplote za laserske komponente, ki odvajajo toploto, kar zagotavlja dobro delovanje laserskega varilnika.
(Podrobne informacije o uporabi in navodilih za vodni hladilnik si lahko ogledate na:Ukrepi za zaščito pred zmrzovanjem za laserski sistem CO2)
Želite izvedeti več o laserskih varilnikih?
Čas objave: 22. december 2022