การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถรับรู้ได้โดยเครื่องกำเนิดเลเซอร์อย่างต่อเนื่องหรือพัลซิ่ง หลักการของการเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นการเชื่อมการนำความร้อนและการเชื่อมฟิวชั่นเลเซอร์ลึก ความหนาแน่นของพลังงานน้อยกว่า 104 ~ 105 W/cm2 คือการเชื่อมการนำความร้อนในเวลานี้ความลึกของการหลอมละลายและความเร็วในการเชื่อมช้า เมื่อความหนาแน่นของพลังงานมากกว่า 105 ~ 107 W/cm2 พื้นผิวโลหะจะเว้าเป็น "รูกุญแจ" ภายใต้การกระทำของความร้อนทำให้เกิดการเชื่อมฟิวชั่นลึกซึ่งมีลักษณะของความเร็วการเชื่อมที่รวดเร็วและอัตราส่วนความกว้างลึกขนาดใหญ่
วันนี้เราจะครอบคลุมความรู้เกี่ยวกับปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อคุณภาพของการเชื่อมฟิวชั่นเลเซอร์ลึก
1. พลังเลเซอร์
ในการเชื่อมฟิวชั่นลึกเลเซอร์พลังงานเลเซอร์ควบคุมทั้งความลึกการเจาะและความเร็วการเชื่อม ความลึกของการเชื่อมนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความหนาแน่นของพลังงานลำแสงและเป็นหน้าที่ของพลังลำแสงและจุดโฟกัสลำแสง โดยทั่วไปสำหรับลำแสงเลเซอร์เส้นผ่านศูนย์กลางบางอย่างความลึกการเจาะจะเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มพลังลำแสง
2. จุดโฟกัส
ขนาดสปอตลำแสงเป็นหนึ่งในตัวแปรที่สำคัญที่สุดในการเชื่อมด้วยเลเซอร์เนื่องจากกำหนดความหนาแน่นของพลังงาน แต่การวัดมันเป็นความท้าทายสำหรับเลเซอร์พลังงานสูงแม้ว่าจะมีเทคนิคการวัดทางอ้อมมากมาย
ขนาดจุด จำกัด การเลี้ยวเบนของโฟกัสลำแสงสามารถคำนวณได้ตามทฤษฎีการเลี้ยวเบน แต่ขนาดสปอตจริงมีขนาดใหญ่กว่าค่าที่คำนวณได้เนื่องจากการมีอยู่ของการสะท้อนโฟกัสที่ไม่ดี วิธีการวัดที่ง่ายที่สุดคือวิธีการโปรไฟล์อุณหภูมิ ISO ซึ่งวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของจุดโฟกัสและการเจาะหลังจากกระดาษหนาถูกเผาและเจาะผ่านแผ่นโพลีโพรพีลีน วิธีการนี้ผ่านการฝึกวัดขนาดกำลังไฟเลเซอร์และเวลาแอ็คชั่นลำแสง
3. ก๊าซป้องกัน
กระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์มักใช้ก๊าซป้องกัน (ฮีเลียมอาร์กอนไนโตรเจน) เพื่อปกป้องสระที่หลอมเหลวป้องกันชิ้นงานจากการเกิดออกซิเดชันในกระบวนการเชื่อม เหตุผลที่สองสำหรับการใช้ก๊าซป้องกันคือการป้องกันเลนส์โฟกัสจากการปนเปื้อนโดยไอระเหยของโลหะและการสปัตเตอร์โดยหยดของเหลว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมด้วยเลเซอร์พลังงานสูงการระเบิดจะมีพลังมากมีความจำเป็นในการป้องกันเลนส์ ผลที่สามของก๊าซป้องกันคือมันมีประสิทธิภาพมากในการกระจายการป้องกันพลาสมาที่ผลิตโดยการเชื่อมด้วยเลเซอร์กำลังสูง ไอโลหะดูดซับลำแสงเลเซอร์และไอออไนซ์ลงในเมฆพลาสมา ก๊าซป้องกันรอบ ๆ ไอโลหะยังทำให้เกิดความร้อนเนื่องจากความร้อน หากมีพลาสมามากเกินไปลำแสงเลเซอร์จะถูกใช้โดยพลาสมา ในฐานะที่เป็นพลังงานที่สองพลาสม่ามีอยู่บนพื้นผิวการทำงานซึ่งทำให้ความลึกของการเชื่อมตื้นและพื้นผิวสระเชื่อมกว้างขึ้น
วิธีเลือกก๊าซป้องกันที่เหมาะสม?
4. อัตราการดูดซึม
การดูดซึมเลเซอร์ของวัสดุขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่สำคัญบางอย่างของวัสดุเช่นอัตราการดูดซับการสะท้อนแสงการนำความร้อนอุณหภูมิหลอมละลายและอุณหภูมิการระเหย ในบรรดาปัจจัยทั้งหมดสิ่งที่สำคัญที่สุดคืออัตราการดูดซับ
ปัจจัยสองประการที่มีผลต่ออัตราการดูดซับของวัสดุต่อลำแสงเลเซอร์ อย่างแรกคือค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานของวัสดุ พบว่าอัตราการดูดซับของวัสดุเป็นสัดส่วนกับสแควร์รูทของสัมประสิทธิ์ความต้านทานและค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานจะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ ประการที่สองสถานะพื้นผิว (หรือเสร็จสิ้น) ของวัสดุมีอิทธิพลสำคัญต่ออัตราการดูดซับของลำแสงซึ่งมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการเชื่อม
5. ความเร็วในการเชื่อม
ความเร็วในการเชื่อมมีอิทธิพลอย่างมากต่อความลึกของการเจาะ การเพิ่มความเร็วจะทำให้ความลึกของการเจาะตื้นขึ้น แต่ต่ำเกินไปจะนำไปสู่การละลายของวัสดุและการเชื่อมชิ้นงานที่มากเกินไป ดังนั้นจึงมีช่วงความเร็วการเชื่อมที่เหมาะสมสำหรับวัสดุเฉพาะที่มีพลังงานเลเซอร์บางอย่างและความหนาบางอย่างและความลึกการเจาะสูงสุดสามารถรับได้ที่ค่าความเร็วที่สอดคล้องกัน
6. ความยาวโฟกัสของเลนส์โฟกัส
โดยทั่วไปแล้วเลนส์โฟกัสจะถูกติดตั้งในหัวปืนเชื่อมโดยทั่วไปโดยทั่วไปจะเลือกความยาวโฟกัส 63 ~ 254 มม. (เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 "~ 10") ขนาดสปอตโฟกัสเป็นสัดส่วนกับความยาวโฟกัสยิ่งความยาวโฟกัสสั้นลงจุดที่เล็กลง อย่างไรก็ตามความยาวของความยาวโฟกัสยังส่งผลกระทบต่อความลึกของการโฟกัสนั่นคือความลึกของการโฟกัสจะเพิ่มขึ้นด้วยความยาวโฟกัสดังนั้นความยาวโฟกัสสั้น ๆ สามารถปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานได้ แต่เนื่องจากความลึกของการโฟกัสมีขนาดเล็กระยะทาง ระหว่างเลนส์และชิ้นงานจะต้องได้รับการดูแลอย่างแม่นยำและความลึกของการเจาะไม่ใหญ่ เนื่องจากอิทธิพลของสาดและโหมดเลเซอร์ในระหว่างการเชื่อมความลึกโฟกัสที่สั้นที่สุดที่ใช้ในการเชื่อมจริงส่วนใหญ่ 126 มม. (เส้นผ่านศูนย์กลาง 5 ") สามารถเลือกเลนส์ที่มีความยาวโฟกัสได้ 254 มม. (เส้นผ่านศูนย์กลาง 10") เมื่อตะเข็บมีขนาดใหญ่ หรือเชื่อมจะต้องเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มขนาดสปอต ในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้กำลังไฟเลเซอร์ที่สูงขึ้น (ความหนาแน่นของกำลังไฟ) เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์การเจาะลึก
คำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับราคาเครื่องเชื่อมเลเซอร์มือถือราคาและการกำหนดค่า
เวลาโพสต์: ก.ย. -27-2022