Zváranie je proces spájania dvoch alebo viacerých kovov pomocou tepla. Zváranie zvyčajne zahŕňa zahrievanie materiálu na jeho teplotu topenia, aby sa základný kov roztavil, aby vyplnil medzery medzi spojmi, čím sa vytvorí pevné spojenie. Laserové zváranie je spojovacia metóda, ktorá využíva laser ako zdroj tepla.
Ako príklad si vezmite napájaciu batériu so štvorcovým puzdrom: jadro batérie je spojené laserom cez viacero častí. Počas celého procesu laserového zvárania sú sila spojenia materiálu, efektívnosť výroby a chybovosť tri problémy, ktorými sa priemysel zaoberá viac. Sila spojenia materiálu sa môže prejaviť metalografickou hĺbkou a šírkou prieniku (úzko súvisí so zdrojom laserového svetla); efektívnosť výroby súvisí najmä so schopnosťou spracovania zdroja laserového svetla; miera defektov súvisí najmä s výberom zdroja laserového svetla; preto tento článok rozoberá tie bežné na trhu. Vykonalo sa jednoduché porovnanie niekoľkých zdrojov laserového svetla v nádeji, že pomôže ostatným vývojárom procesov.
Pretoželaserové zváranieje v podstate proces premeny svetla na teplo, niekoľko kľúčových parametrov zahŕňa: kvalita lúča (BBP, M2, uhol divergencie), hustota energie, priemer jadra, forma distribúcie energie, adaptívna zváracia hlava, procesné okná a spracovateľné materiály sa používajú hlavne na analýzu a porovnanie zdrojov laserového svetla z týchto smerov.
Porovnanie jednovidového a viacvidového lasera
Definícia jedného režimu s viacerými režimami:
Jediný režim sa týka jediného distribučného vzoru laserovej energie v dvojrozmernej rovine, zatiaľ čo multimód sa vzťahuje na priestorový vzor distribúcie energie vytvorený superpozíciou viacerých distribučných vzorov. Vo všeobecnosti možno veľkosť faktora kvality lúča M2 použiť na posúdenie, či je výstup vláknového lasera jednorežimový alebo viacrežimový: M2 menej ako 1,3 je čistý jednovidový laser, M2 medzi 1,3 a 2,0 je kvázi- jednomódový laser (niekoľkorežimový) a M2 je väčší ako 2,0. Pre multimódové lasery.
Pretoželaserové zváranieje v podstate proces premeny svetla na teplo, niekoľko kľúčových parametrov zahŕňa: kvalita lúča (BBP, M2, uhol divergencie), hustota energie, priemer jadra, forma distribúcie energie, adaptívna zváracia hlava, procesné okná a spracovateľné materiály sa používajú hlavne na analýzu a porovnanie zdrojov laserového svetla z týchto smerov.
Porovnanie jednovidového a viacvidového lasera
Definícia jedného režimu s viacerými režimami:
Jediný režim sa týka jediného distribučného vzoru laserovej energie v dvojrozmernej rovine, zatiaľ čo multimód sa vzťahuje na priestorový vzor distribúcie energie vytvorený superpozíciou viacerých distribučných vzorov. Vo všeobecnosti možno veľkosť faktora kvality lúča M2 použiť na posúdenie, či je výstup vláknového lasera jednorežimový alebo viacrežimový: M2 menej ako 1,3 je čistý jednovidový laser, M2 medzi 1,3 a 2,0 je kvázi- jednomódový laser (niekoľkorežimový) a M2 je väčší ako 2,0. Pre multimódové lasery.
Ako je znázornené na obrázku: Obrázok b zobrazuje distribúciu energie jedného základného vidu a distribúcia energie v akomkoľvek smere prechádzajúcim stredom kruhu je vo forme Gaussovej krivky. Obrázok a ukazuje multimódovú distribúciu energie, čo je priestorová distribúcia energie vytvorená superpozíciou viacerých jednotlivých laserových režimov. Výsledkom viacrežimovej superpozície je krivka s plochým vrcholom.
Bežné lasery s jedným režimom: IPG YLR-2000-SM, SM je skratka pre Single Mode. Výpočty používajú kolimované ohnisko 150-250 na výpočet veľkosti bodu zaostrenia, hustota energie je 2000 W a na porovnanie sa používa hustota energie zaostrenia.
Porovnanie jednorežimového a viacrežimového režimulaserové zváranieúčinky
Jednomódový laser: malý priemer jadra, vysoká hustota energie, silná penetračná schopnosť, malá tepelne ovplyvnená zóna, podobná ostrému nožu, zvlášť vhodná na zváranie tenkých plechov a vysokorýchlostné zváranie a môže byť použitá s galvanometrami na spracovanie malých časti a vysoko reflexné časti (extrémne reflexné časti) uši, spojovacie časti atď.), ako je znázornené na obrázku vyššie, single-mode má menšiu kľúčovú dierku a obmedzený objem vnútorných vysokotlakových kovových pár, takže vo všeobecnosti nemá majú chyby, ako sú vnútorné póry. Pri nízkych rýchlostiach je vzhľad drsný bez fúkania ochranného vzduchu. Pri vysokých rýchlostiach sa pridáva ochrana. Kvalita spracovania plynu je dobrá, účinnosť je vysoká, zvary sú hladké a ploché a výťažnosť je vysoká. Je vhodný na stohové zváranie a penetračné zváranie.
Multimódový laser: Veľký priemer jadra, mierne nižšia hustota energie ako jednorežimový laser, tupý nôž, väčšia kľúčová dierka, hrubšia kovová konštrukcia, menší pomer hĺbky k šírke a pri rovnakom výkone je hĺbka prieniku o 30 % nižšia než jednorežimový laser, takže je vhodný na použitie Vhodné na spracovanie tupých zvarov a spracovanie hrubých plechov s veľkými montážnymi medzerami.
Kontrast kompozitného prstencového lasera
Hybridné zváranie: Polovodičový laserový lúč s vlnovou dĺžkou 915nm a vláknový laserový lúč s vlnovou dĺžkou 1070nm sú kombinované v rovnakej zváracej hlave. Dva laserové lúče sú koaxiálne rozdelené a ohniskové roviny oboch laserových lúčov je možné flexibilne nastaviť, takže výrobok má oba polovodičovélaserové zváranieschopnosti po zváraní. Efekt je jasný a má hĺbku vláknalaserové zváranie.
Polovodiče často používajú veľkú svetelnú škvrnu väčšiu ako 400 um, ktorá je zodpovedná hlavne za predhriatie materiálu, roztavenie povrchu materiálu a zvýšenie miery absorpcie materiálu vláknovým laserom (miera absorpcie materiálu laserom sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou)
Prstencový laser: Dva vláknové laserové moduly vyžarujú laserové svetlo, ktoré sa prenáša na povrch materiálu cez kompozitné optické vlákno (prstencové optické vlákno vo valcovom optickom vlákne).
Dva laserové lúče s prstencovým bodom: vonkajší krúžok je zodpovedný za rozšírenie otvoru kľúčovej dierky a roztavenie materiálu a vnútorný prstencový laser je zodpovedný za hĺbku prieniku, čo umožňuje zváranie s ultra nízkym rozstrekom. Priemery vnútorného a vonkajšieho prstencového výkonového jadra lasera môžu byť voľne prispôsobené a priemer jadra môže byť voľne prispôsobený. Procesné okno je flexibilnejšie ako pri jednom laserovom lúči.
Porovnanie efektov kompozitno-kruhového zvárania
Keďže hybridné zváranie je kombináciou polovodičového zvárania tepelnou vodivosťou a zvárania s hlbokým prienikom optických vlákien, prienik vonkajšieho prstenca je plytší, metalografická štruktúra je ostrejšia a štíhlejšia; súčasne je vzhľad tepelnej vodivosti, roztavený bazén má malé výkyvy, veľký rozsah a roztavený bazén je stabilnejší, čo sa odráža na hladšom vzhľade.
Pretože prstencový laser je kombináciou zvárania s hlbokým prienikom a zvárania s hlbokým prienikom, vonkajší krúžok môže tiež vytvárať hĺbku prieniku, ktorá môže účinne rozšíriť otvor kľúčovej dierky. Rovnaký výkon má väčšiu hĺbku prieniku a hrubšiu metalografiu, ale zároveň je stabilita roztaveného kúpeľa o niečo menšia ako Fluktuácia polovodiča s optickými vláknami je o niečo väčšia ako pri zváraní kompozitov a drsnosť je relatívne veľká.
Čas odoslania: 20. októbra 2023
