Lazer kaynağı sürekli veya darbeli lazer jeneratörü ile gerçekleştirilebilir. Lazer kaynağının prensibi ısı iletimli kaynak ve lazer derin füzyon kaynağına ayrılabilir. Güç yoğunluğu 104~105 W/cm2'den az olan ısı iletimli kaynaktır, bu durumda erime derinliği ve kaynak hızı yavaştır; Güç yoğunluğu 105 ~ 107 W/cm2'den büyük olduğunda, metal yüzey, ısının etkisi altında "anahtar delikleri" halinde içbükey hale gelir ve hızlı kaynak hızı ve büyük derinlik-genişlik oranı özelliklerine sahip derin füzyon kaynağı oluşturur.
Bugün esas olarak lazer derin füzyon kaynağının kalitesini etkileyen ana faktörler hakkındaki bilgileri ele alacağız.
1. Lazer Gücü
Lazer derin füzyon kaynağında, lazer gücü hem nüfuz derinliğini hem de kaynak hızını kontrol eder. Kaynak derinliği doğrudan ışın güç yoğunluğuyla ilişkilidir ve gelen ışın gücünün ve ışın odak noktasının bir fonksiyonudur. Genel olarak konuşursak, belirli bir çaptaki lazer ışınının nüfuz derinliği, ışın gücünün artmasıyla birlikte artar.
2. Odak Noktası
Işın noktası boyutu, lazer kaynağında en önemli değişkenlerden biridir çünkü güç yoğunluğunu belirler. Ancak birçok dolaylı ölçüm tekniği mevcut olmasına rağmen bunu ölçmek, yüksek güçlü lazerler için bir zorluktur.
Işın odağının kırınım sınırı nokta boyutu kırınım teorisine göre hesaplanabilir, ancak zayıf odak yansımasının varlığı nedeniyle gerçek nokta boyutu hesaplanan değerden daha büyüktür. En basit ölçüm yöntemi, kalın kağıdın yakılıp polipropilen plakaya nüfuz etmesinden sonra odak noktasının çapını ve delinmeyi ölçen izo-sıcaklık profili yöntemidir. Bu yöntem, ölçüm uygulaması yoluyla, lazerin güç boyutuna ve ışın hareket süresine hakim olur.
3. Koruyucu Gaz
Lazer kaynak işleminde erimiş havuzu korumak için genellikle koruyucu gazlar (helyum, argon, nitrojen) kullanılır ve kaynak işleminde iş parçasının oksidasyonu önlenir. Koruyucu gaz kullanmanın ikinci nedeni, odaklama merceğini metal buharlarından ve sıvı damlacıklarından kaynaklanan sıçramalardan korumaktır. Özellikle yüksek güçlü lazer kaynağında ejekta çok güçlü hale gelir, merceğin korunması gerekir. Koruyucu gazın üçüncü etkisi, yüksek güçlü lazer kaynağıyla üretilen plazma koruyucunun dağıtılmasında çok etkili olmasıdır. Metal buharı lazer ışınını emer ve bir plazma bulutu halinde iyonlaşır. Metal buharının etrafındaki koruyucu gaz da ısı nedeniyle iyonlaşır. Çok fazla plazma varsa lazer ışını bir şekilde plazma tarafından tüketilir. İkinci enerji olarak çalışma yüzeyinde plazma bulunur, bu da kaynak derinliğini daha sığ ve kaynak havuzu yüzeyini daha geniş hale getirir.
Uygun koruyucu gaz nasıl seçilir?
4. Emilim Oranı
Malzemenin lazer absorpsiyonu, malzemenin absorpsiyon hızı, yansıtma, termal iletkenlik, erime sıcaklığı ve buharlaşma sıcaklığı gibi bazı önemli özelliklerine bağlıdır. Tüm faktörler arasında en önemlisi emilim oranıdır.
Malzemenin lazer ışınını absorbe etme oranını iki faktör etkiler. Birincisi malzemenin direnç katsayısıdır. Malzemenin emme oranının direnç katsayısının kareköküyle orantılı olduğu ve direnç katsayısının sıcaklığa göre değiştiği bulunmuştur. İkinci olarak, malzemenin yüzey durumu (veya bitişi), kirişin emme oranı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve bu da kaynak etkisi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
5. Kaynak Hızı
Kaynak hızının nüfuz derinliği üzerinde büyük etkisi vardır. Hızın arttırılması nüfuz derinliğini azaltacaktır, ancak çok düşük olması malzemelerin aşırı erimesine ve iş parçasının kaynaklanmasına yol açacaktır. Bu nedenle belirli bir lazer gücünde ve belirli bir kalınlıkta belirli bir malzeme için uygun bir kaynak hızı aralığı vardır ve karşılık gelen hız değerinde maksimum penetrasyon derinliği elde edilebilir.
6. Odak Lensinin Odak Uzaklığı
Kaynak tabancasının kafasına genellikle bir odak lensi takılır, genellikle 63~254 mm (çap 2,5 "~10") odak uzaklığı seçilir. Odaklanma noktası boyutu odak uzaklığıyla orantılıdır; odak uzaklığı ne kadar kısa olursa nokta o kadar küçük olur. Ancak odak uzaklığının uzunluğu aynı zamanda odak derinliğini de etkiler; yani odak derinliği odak uzaklığıyla eşzamanlı olarak artar, böylece kısa odak uzaklığı güç yoğunluğunu artırabilir, ancak odak derinliği küçük olduğundan mesafe artar. Lens ile iş parçası arasında doğru bir şekilde muhafaza edilmeli ve nüfuz derinliği büyük olmamalıdır. Kaynak sırasında sıçramaların ve lazer modunun etkisi nedeniyle, gerçek kaynakta kullanılan en kısa odak derinliği çoğunlukla 126 mm'dir (çap 5"). Dikiş büyük olduğunda odak uzaklığı 254 mm (çap 10") olan bir lens seçilebilir. veya nokta boyutunun arttırılmasıyla kaynağın arttırılması gerekir. Bu durumda, derin delme deliği efektini elde etmek için daha yüksek bir lazer çıkış gücü (güç yoğunluğu) gerekir.
El tipi lazer kaynak makinesi fiyatı ve konfigürasyonu hakkında daha fazla soru
Gönderim zamanı: Eylül-27-2022