Tellige meie sotsiaalmeedia kiire postituse saamiseks
Pidev lainelaser
CW, lühend "Pidev laine", viitab lasersüsteemidele, mis on võimeline töö ajal katkematut laserväljundit pakkuma. Mida iseloomustab nende võime laser pidevalt kiirgada kuni operatsiooni lakkamiseni, eristab CW lasereid madalama tippvõimsuse ja kõrgema keskmise võimsusega võrreldes muud tüüpi laseritega.
Laiaulatuslikud rakendused
Pideva väljundfunktsiooni tõttu leiavad CW laserid laialdast kasutamist sellistes põldudes nagu vase ja alumiiniumi keevitamine, muutes need kõige levinumate ja laialdasemalt kasutatavate laserite tüüpide hulka. Nende võime pakkuda ühtlast ja järjepidevat energiatoodangut muudab need hindamatuks nii täpsuse töötlemise kui ka masstootmise stsenaariumide korral.
Protsessi korrigeerimise parameetrid
CW -laseri kohandamine optimaalseks protsessi jõudluseks hõlmab keskendumist mitmetele peamistele parameetritele, sealhulgas võimsuse lainekujule, defookuse kogusele, tala läbimõõdule ja töötlemiskiirusele. Nende parameetrite täpne häälestamine on parimate töötlemistulemuste saavutamiseks kriitilise tähtsusega, tagades lasertöötlemise tõhususe ja kvaliteedi.
Pidev laserienergia skeem
Energiajaotuse omadused
CW-laserite märkimisväärne omadus on nende Gaussi energiajaotus, kus laserkiire ristlõike energiajaotus väheneb Gaussi (normaalse jaotuse) mustri keskpunktist väljapoole. See jaotusomadus võimaldab CW laseritel saavutada äärmiselt suure fookuse täpsuse ja töötlemise tõhususe, eriti kontsentreeritud energia juurutamist vajavate rakenduste puhul.
CW laseri energiajaotusskeem
Pideva laine (CW) laserkeevitamise eelised
Mikrostruktuurne perspektiiv
Metallide mikrostruktuuri uurimine näitab pideva laine (CW) laserkeevitamise eeliseid kvaas-pideva laine (QCW) impulsi keevitamise kohal. QCW impulsi keevitamine, mille sageduspiirang on piiratud, tavaliselt umbes 500Hz, seisab silmitsi kattuvuse määra ja läbitungimissügavuse vahel. Madala kattumise määr põhjustab ebapiisavat sügavust, samas kui kõrge kattumiskiirus piirab keevituskiirust, vähendades tõhusust. Seevastu CW laserkeevitamine saavutab sobivate lasersüdamiku läbimõõtude ja keevituspeade valimise tõhusa ja pideva keevitamise. See meetod osutub eriti usaldusväärseks rakendustes, mis nõuavad kõrge tihendi terviklikkust.
Termiline mõju kaalumine
Termilise löögi seisukohast kannatab QCW impulsi laseri keevitamine kattumise küsimuses, mis põhjustab keevisõmbluse korduvat kuumutamist. See võib põhjustada vastuolusid metalli mikrostruktuuri ja lähtematerjali vahel, sealhulgas dislokatsioonisuuruste ja jahutamiskiiruste variatsioonid, suurendades sellega pragunemisohtu. CW laserkeevitamine seevastu väldib seda probleemi, pakkudes ühtlasemat ja pidevamat kütteprotsessi.
Reguleerimise lihtsus
Töö ja kohandamise osas nõuab QCW laserkeevitamine mitme parameetri täpset häälestamist, sealhulgas impulsi kordumissagedus, tippvõimsus, impulsi laius, töötsükkel ja palju muud. CW laserkeevitus lihtsustab kohanemisprotsessi, keskendudes peamiselt lainekujule, kiirusele, võimsusele ja defookusele, leevendades märkimisväärselt tööraskusi.
Tehnoloogiline areng CW laserkeevitamisel
Kui QCW laserkeevitamine on tuntud oma suure tippvõimsuse ja madala soojusisendi poolest, on see kasulik kuumatundlike komponentide keevitamiseks ja äärmiselt õhukese seinaga materjalide, CW laserkeevitustehnoloogia edusammude jaoks, eriti suure võimsusega rakenduste (tavaliselt üle 500 vatti) ja sügava tungimise jaoks, mis põhineb võtmeauku efektil, laiendanud selle tõhusust oluliselt. Seda tüüpi laserit sobib eriti kui 1 mm paksem materjalid, saavutades kõrge külgsuhte (üle 8: 1), hoolimata suhteliselt kõrgest soojussisendist.
Kvaasi-pidev laine (QCW) laserkeevitamine
Fokuseeritud energiajaotus
QCW, mis seisab "kvaasi-pideva laine" jaoks, tähistab lasertehnoloogiat, kus laser kiirgab valgust katkendlikult, nagu on kujutatud joonisel a. Erinevalt ühe režiimi pidevate laserite ühtlase energiajaotusest koondab QCW laserid oma energia tihedamalt. See iseloomulik annab QCW laserile parema energiatiheduse, mis tähendab tugevamaid läbitungimisvõimalusi. Sellest tulenev metallurgiline toime sarnaneb "küünte" kujuga, millel on oluline sügavus-laiuse suhtega suhe, võimaldades QCW laseritel silma paista rakendustes, mis hõlmavad suure peegeldusega sulameid, kuumatundlikke materjale ja täpsust mikrokeelte.
Suurenenud stabiilsus ja vähenenud plumehäired
QCW laserkeevituse üks väljendunud eeliseid on selle võime leevendada metallplime mõju materjali neeldumiskiirusele, mis viib stabiilsema protsessini. Lasermaterjali interaktsiooni ajal võib intensiivne aurustumine luua metallist auru ja plasma segu sulamisbasseini kohal, mida tavaliselt nimetatakse metallist plumiks. See plum võib materjali pinda laseriga kaitsta, põhjustades ebastabiilse energia kohaletoimetamise ja defekte nagu prits, plahvatuspunktid ja šahtid. Kuid QCW laserite vahelduv emissioon (nt 5MS-i lõhkemine, millele järgneb 10 ms paus) tagab, et iga laserimpulss jõuab materjali pinnale, mida metallist plum ei mõjuta, mille tulemuseks on eriti stabiilne keevitusprotsess, eriti kasulik õhukese lehtede keevitamiseks.
Stabiilne sulabasseini dünaamika
Sulabasseini dünaamika, eriti võtmeauku mõjutavate jõudude osas, on keevisõmbluse kvaliteedi määramisel ülioluline. Pidevad laserid kipuvad pikaajalise kokkupuute ja suuremate kuumusega mõjutatud tsoonide tõttu looma suuremaid sulamisbasseine, mis on täidetud vedela metalliga. See võib põhjustada defekte, mis on seotud suurte sulamisbasseinidega, näiteks võtmeauku kokkuvarisemisega. Seevastu QCW laserkeevituskontsentreerimise fokuseeritud energia ja lühem interaktsiooniaeg kontsentreerivad sulabasseini võtmeauku ümber, mille tulemuseks on ühtlasem jõu jaotus ja madalam poorsuse, pragunemise ja pritsimise esinemissagedus.
Minimeeritud kuumusega mõjutatud tsoon (HAZ)
Pidevad laserkeevitusega subjektid materjalid püsiva soojuseni, mis viib materjali olulise soojusjuhtivuseni. See võib põhjustada õhukeste materjalide ebasoovitavat termilist deformatsiooni ja stressist põhjustatud defekte. QCW laserid võimaldavad nende vahelduva tööga materjalidel jahtuda, minimeerides sellega soojust mõjutatud tsooni ja termilist sisendit. See muudab QCW laserkeevitamise eriti sobiva õhukeste materjalide ja kuumatundlike komponentide läheduses.
Kõrgem tippvõimsus
Vaatamata sellele, et neil on sama keskmine võimsus kui pidevatel laseritel, saavutavad QCW laserid kõrgema tippvõimsuse ja energiatiheduse, mille tulemuseks on sügavam läbitungimine ja tugevam keevitamisvõimalused. See eelis on eriti väljendunud vase ja alumiiniumsulamite õhukeste lehtede keevitamisel. Seevastu sama keskmise võimsusega pidevad laserid ei pruugi madalama energiatiheduse tõttu materjali pinnal märki teha, mis põhjustab peegeldust. Suure võimsusega pidevad laserid, ehkki materjali sulab, võib samas ka pärast sulatamise järsku suureneda imendumiskiiruse suurenemist, põhjustades kontrollimatu sula sügavuse ja termilise sisendi, mis pole õhukese lehe keevitamise jaoks sobimatu ja võib põhjustada märgistamist ega läbipõlemist, mis ei vasta protsessinõuetele.
CW ja QCW laserite keevitustulemuste võrdlus
a. Pidev laine (CW) laser:
- Laseriga suletud küünte välimus
- Sirge keevisõmbluse välimus
- Laseriemissiooni skemaatiline diagramm
- Pikisuunaline ristlõige
b. Kvaasi-pidev laine (QCW) laser:
- Laseriga suletud küünte välimus
- Sirge keevisõmbluse välimus
- Laseriemissiooni skemaatiline diagramm
- Pikisuunaline ristlõige
- * Allikas: Wildongi artikkel, WeChati avaliku konto Laserlwm.
- * Algne artikkel link: https://mp.weixin.qq.com/s/8ucc5jarz3dcgp4zusu-fa.
- Selle artikli sisu on ette nähtud ainult õppimise ja suhtlemise eesmärgil ning kogu autoriõigused kuuluvad algsele autorile. Kui autoriõiguse rikkumine on seotud, pöörduge eemaldamiseks.
Postiaeg: märts 05-2024