ช่างเชื่อมเลเซอร์มือถือ |

การเชื่อมด้วยเลเซอร์คืออะไร? อธิบายการเชื่อมด้วยเลเซอร์! สิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์รวมถึงหลักการสำคัญและพารามิเตอร์หลักกระบวนการ!

ลูกค้าหลายคนไม่เข้าใจหลักการทำงานพื้นฐานของเครื่องเชื่อมเลเซอร์เพียงอย่างเดียวให้เลือกเครื่องเชื่อมเลเซอร์ที่เหมาะสมอย่างไรก็ตามเลเซอร์ Mimowork อยู่ที่นี่เพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจได้อย่างถูกต้องและให้การสนับสนุนเพิ่มเติมเพื่อช่วยคุณในการทำความเข้าใจการเชื่อมด้วยเลเซอร์

การเชื่อมด้วยเลเซอร์คืออะไร?

การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นประเภทของการเชื่อมหลอมเหลวโดยใช้ลำแสงเลเซอร์เป็นแหล่งความร้อนการเชื่อมหลักการเชื่อมนั้นผ่านวิธีการเฉพาะเพื่อกระตุ้นสื่อที่ใช้งานอยู่สร้างการแกว่งของโพรงเรโซแนนท์แล้วเปลี่ยนเป็นลำแสงรังสีที่ถูกกระตุ้นเมื่อลำแสง และชิ้นงานที่สัมผัสกันพลังงานจะถูกดูดซึมโดยชิ้นงานเมื่ออุณหภูมิถึงจุดหลอมเหลวของวัสดุสามารถเชื่อมได้

ตามกลไกหลักของสระว่ายน้ำเชื่อมการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีกลไกการเชื่อมพื้นฐานสองกลไก: การเชื่อมการนำความร้อนและการเชื่อมลึก (รูกุญแจ) การเชื่อม ความร้อนที่เกิดจากการเชื่อมการนำความร้อนจะถูกกระจายไปยังชิ้นงานผ่านการถ่ายเทความร้อนเพื่อให้พื้นผิวเชื่อมละลายไม่ควรเกิดขึ้นไอซึ่งมักใช้ในการเชื่อมของส่วนประกอบบาง ๆ ความเร็วต่ำ การเชื่อมฟิวชั่นลึกกลายเป็นไอวัสดุและสร้างพลาสมาจำนวนมาก เนื่องจากความร้อนสูงขึ้นจะมีรูที่ด้านหน้าของสระว่ายน้ำหลอมเหลว การเชื่อมเจาะลึกเป็นโหมดการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสามารถเชื่อมชิ้นงานได้อย่างละเอียดและพลังงานอินพุตมีขนาดใหญ่มากนำไปสู่ความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็ว

พารามิเตอร์กระบวนการในการเชื่อมด้วยเลเซอร์

มีพารามิเตอร์กระบวนการมากมายที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของการเชื่อมด้วยเลเซอร์เช่นความหนาแน่นของพลังงาน, รูปคลื่นพัลส์เลเซอร์, การเบี่ยงเบน, ความเร็วในการเชื่อมและทางเลือกของก๊าซป้องกันเสริม

ความหนาแน่นพลังงานเลเซอร์

ความหนาแน่นของพลังงานเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการประมวลผลเลเซอร์ ด้วยความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นชั้นพื้นผิวสามารถทำให้ร้อนไปยังจุดเดือดภายในไมโครวินาทีทำให้เกิดการระเหยกลายเป็นไอจำนวนมาก ดังนั้นความหนาแน่นของพลังงานสูงจึงเป็นประโยชน์สำหรับกระบวนการกำจัดวัสดุเช่นการขุดเจาะการตัดและการแกะสลัก สำหรับความหนาแน่นของพลังงานต่ำจะต้องใช้เวลาหลายมิลลิวินาทีสำหรับอุณหภูมิพื้นผิวเพื่อไปถึงจุดเดือดและก่อนที่พื้นผิวจะกลายเป็นไอลงด้านล่างถึงจุดหลอมเหลวซึ่งง่ายต่อการเชื่อมต่อที่ดี ดังนั้นในรูปแบบของการเชื่อมเลเซอร์นำความร้อนช่วงความหนาแน่นพลังงานคือ 104-106W/cm2

รูปคลื่นชีพจรเลเซอร์

รูปคลื่นพัลส์เลเซอร์ไม่เพียง แต่เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการแยกความแตกต่างการกำจัดวัสดุจากการหลอมวัสดุ แต่ยังเป็นพารามิเตอร์สำคัญในการกำหนดปริมาณและค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ประมวลผล เมื่อลำแสงเลเซอร์ความเข้มสูงถูกยิงไปที่พื้นผิวของวัสดุพื้นผิวของวัสดุจะมีพลังงานเลเซอร์ 60 ~ 90% สะท้อนและพิจารณาการสูญเสียโดยเฉพาะทองคำเงินทองแดงอลูมิเนียมไทเทเนียมและวัสดุอื่น ๆ ที่มี การสะท้อนที่แข็งแกร่งและการถ่ายเทความร้อนอย่างรวดเร็ว การสะท้อนแสงของโลหะแตกต่างกันไปตามเวลาในช่วงพัลส์เลเซอร์ เมื่ออุณหภูมิพื้นผิวของวัสดุเพิ่มขึ้นถึงจุดหลอมเหลวการสะท้อนจะลดลงอย่างรวดเร็วและเมื่อพื้นผิวอยู่ในสถานะหลอมละลายการสะท้อนกลับจะคงที่ในค่าที่กำหนด

ความกว้างพัลส์เลเซอร์

ความกว้างของชีพจรเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญของการเชื่อมเลเซอร์พัลซิ่ง ความกว้างของชีพจรถูกกำหนดโดยความลึกของการเจาะและเขตที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน ยิ่งความกว้างของพัลส์นานขึ้นเท่าใดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนก็ยิ่งใหญ่ขึ้นและความลึกของการเจาะก็เพิ่มขึ้นด้วยพลัง 1/2 ของความกว้างพัลส์ อย่างไรก็ตามการเพิ่มขึ้นของความกว้างของพัลส์จะลดพลังงานสูงสุดดังนั้นการเพิ่มความกว้างของพัลส์จึงใช้สำหรับการเชื่อมการนำความร้อนส่งผลให้ขนาดเชื่อมกว้างและตื้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการเชื่อมตักของแผ่นบางและหนา อย่างไรก็ตามพลังงานสูงสุดที่ต่ำกว่าส่งผลให้อินพุตความร้อนส่วนเกินและวัสดุแต่ละชนิดมีความกว้างของพัลส์ที่ดีที่สุดที่เพิ่มความลึกของการเจาะ

ปริมาณ

การเชื่อมด้วยเลเซอร์มักจะต้องใช้การเบี่ยงเบนจำนวนหนึ่งเนื่องจากความหนาแน่นพลังงานของศูนย์สปอตที่โฟกัสเลเซอร์สูงเกินไปซึ่งง่ายต่อการระเหยวัสดุเชื่อมเป็นรู การกระจายความหนาแน่นของพลังงานค่อนข้างสม่ำเสมอในแต่ละระนาบห่างจากโฟกัสเลเซอร์

มีสองโหมดการโฟกัส:
เบลอบวกและลบ หากระนาบโฟกัสอยู่เหนือชิ้นงานมันจะเป็นผลบวกเชิงบวก มิฉะนั้นจะเป็นเบลอเชิงลบ ตามทฤษฎีทางเรขาคณิตของทฤษฎีทางเรขาคณิตเมื่อระยะห่างระหว่างระนาบการเบี่ยงเบนเชิงบวกและเชิงลบและระนาบการเชื่อมมีค่าเท่ากันความหนาแน่นของพลังงานบนระนาบที่สอดคล้องกันนั้นประมาณเหมือนกัน แต่ในความเป็นจริงรูปร่างสระว่ายน้ำหลอมเหลวที่ได้รับนั้นแตกต่างกัน ในกรณีของการเบลอเชิงลบสามารถรับการเจาะได้มากขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการก่อตัวของพูลหลอมเหลว

ความเร็วในการเชื่อม

ความเร็วในการเชื่อมกำหนดคุณภาพพื้นผิวการเชื่อมความลึกการเจาะพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนและอื่น ๆ ความเร็วในการเชื่อมจะส่งผลต่ออินพุตความร้อนต่อหน่วยเวลา หากความเร็วในการเชื่อมช้าเกินไปอินพุตความร้อนสูงเกินไปส่งผลให้ชิ้นงานเผาไหม้ผ่าน หากความเร็วในการเชื่อมเร็วเกินไปอินพุตความร้อนน้อยเกินไปส่งผลให้การเชื่อมชิ้นงานชิ้นงานบางส่วนและยังไม่เสร็จ การลดความเร็วการเชื่อมมักใช้เพื่อปรับปรุงการเจาะ

ก๊าซป้องกันการระเบิดเสริม

ก๊าซป้องกันการระเบิดเสริมเป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการเชื่อมด้วยเลเซอร์พลังงานสูง ในอีกด้านหนึ่งเพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุโลหะสปัตเตอร์และปนเปื้อนกระจกโฟกัส ในทางกลับกันมันคือการป้องกันพลาสมาที่สร้างขึ้นในกระบวนการเชื่อมจากการโฟกัสมากเกินไปและป้องกันไม่ให้เลเซอร์ไปถึงพื้นผิวของวัสดุ ในกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ฮีเลียมอาร์กอนไนโตรเจนและก๊าซอื่น ๆ มักจะใช้เพื่อป้องกันสระที่หลอมเหลวเพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นงานออกซิเดชั่นในวิศวกรรมการเชื่อม ปัจจัยต่าง ๆ เช่นประเภทของก๊าซป้องกันขนาดของการไหลของอากาศและมุมเป่ามีผลกระทบอย่างมากต่อผลการเชื่อมและวิธีการเป่าที่แตกต่างกันจะมีผลกระทบบางอย่างต่อคุณภาพการเชื่อม

>> รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับก๊าซป้องกันการระเบิดเสริม