Kiire postituse saamiseks tellige meie sotsiaalmeedia
Pidevlaine laser
CW, akronüüm sõnast "Continuous Wave", viitab lasersüsteemidele, mis on võimelised töötamise ajal pakkuma katkematut laserväljundit. CW-lasereid iseloomustab nende võime kiirgada laserit pidevalt kuni töö katkemiseni. Võrreldes teist tüüpi laseritega eristatakse CW-lasereid madalama tippvõimsuse ja suurema keskmise võimsuse poolest.
Laiaulatuslikud rakendused
Tänu oma pidevale väljundfunktsioonile leiavad CW-laserid laialdast kasutust sellistes valdkondades nagu metalli lõikamine ning vase ja alumiiniumi keevitamine, mistõttu on need üks levinumaid ja laialdasemalt kasutatavaid laseritüüpe. Nende võime pakkuda ühtlast ja ühtlast energiatoodangut muudab need hindamatuks nii täppistöötluse kui ka masstootmise stsenaariumides.
Protsessi reguleerimise parameetrid
CW-laseri reguleerimine optimaalse protsessi jõudluse saavutamiseks hõlmab keskendumist mitmele põhiparameetrile, sealhulgas võimsuse lainekujule, defookuse suurusele, kiire punkti läbimõõdule ja töötlemiskiirusele. Nende parameetrite täpne häälestamine on ülioluline parimate töötlemistulemuste saavutamiseks, tagades lasertöötlustoimingute tõhususe ja kvaliteedi.
Pidev laserenergia diagramm
Energia jaotuskarakteristikud
CW laserite tähelepanuväärne atribuut on nende Gaussi energiajaotus, kus laserkiire ristlõike energiajaotus väheneb keskpunktist väljapoole Gaussi (normaaljaotuse) mustri järgi. See jaotuskarakteristikud võimaldavad CW laseritel saavutada äärmiselt kõrge teravustamise täpsuse ja töötlemise tõhususe, eriti rakendustes, mis nõuavad kontsentreeritud energiakasutust.
CW laserenergia jaotusskeem
Pideva lainega (CW) laserkeevituse eelised
Mikrostruktuuriline perspektiiv
Metallide mikrostruktuuri uurimine paljastab pidevlaine (CW) laserkeevituse selged eelised kvaasipideva laine (QCW) impulsskeevituse ees. QCW-impulsskeevitus, mida piirab selle sageduspiirang, tavaliselt umbes 500 Hz, seisab silmitsi kompromissiga kattumise kiiruse ja läbitungimissügavuse vahel. Madal kattuvus põhjustab ebapiisava sügavuse, samas kui suur kattumise määr piirab keevituskiirust, vähendades tõhusust. Seevastu CW laserkeevitus tagab sobiva lasersüdamiku läbimõõdu ja keevituspeade valimise tõhusa ja pideva keevitamise. See meetod osutub eriti usaldusväärseks rakendustes, mis nõuavad kõrget tihendi terviklikkust.
Soojusmõju arvestamine
Termilise mõju seisukohast kannatab QCW-impulsslaserkeevitus kattumise probleemi all, mis põhjustab keevisõmbluse korduvat kuumutamist. See võib põhjustada ebakõlasid metalli mikrostruktuuri ja lähtematerjali vahel, sealhulgas dislokatsiooni suuruste ja jahutuskiiruste erinevusi, suurendades seeläbi pragunemise ohtu. CW laserkeevitus seevastu väldib seda probleemi, tagades ühtlasema ja pidevama kuumutamisprotsessi.
Reguleerimise lihtsus
Töötamise ja reguleerimise osas nõuab QCW laserkeevitus mitme parameetri, sealhulgas impulsi kordussageduse, tippvõimsuse, impulsi laiuse, töötsükli ja muu, täpset häälestamist. CW laserkeevitus lihtsustab reguleerimisprotsessi, keskendudes peamiselt lainekujule, kiirusele, võimsusele ja defookuse suurusele, vähendades oluliselt tööraskusi.
CW laserkeevituse tehnoloogiline areng
Kuigi QCW laserkeevitus on tuntud oma suure tippvõimsuse ja madala soojussisendi poolest, mis on kasulik kuumustundlike komponentide ja äärmiselt õhukese seinaga materjalide keevitamiseks, on CW laserkeevitustehnoloogia edusammud, eriti suure võimsusega rakendustes (tavaliselt üle 500 vatti) ja Võtmeaugu efektil põhinev sügav läbitungiv keevitamine on oluliselt laiendanud selle rakendusala ja tõhusust. Seda tüüpi laserid sobivad eriti hästi materjalidele, mille paksus on üle 1 mm, saavutades kõrge kuvasuhte (üle 8:1) vaatamata suhteliselt suurele soojussisendile.
Quasi-Continuous Wave (QCW) laserkeevitus
Fokuseeritud energiajaotus
QCW, mis tähistab "kvaasipidevat lainet", tähistab lasertehnoloogiat, kus laser kiirgab valgust katkendlikul viisil, nagu on kujutatud joonisel a. Erinevalt ühemoodiliste pidevate laserite ühtlasest energiajaotusest koondavad QCW laserid oma energiat tihedamalt. See omadus annab QCW laseritele suurepärase energiatiheduse, mis tähendab tugevamat läbitungimisvõimet. Saadud metallurgiline efekt sarnaneb "naela" kujuga, millel on märkimisväärne sügavuse ja laiuse suhe, võimaldades QCW laseritel silma paista rakendustes, mis hõlmavad suure peegeldusvõimega sulameid, kuumustundlikke materjale ja täpset mikrokeevitust.
Täiustatud stabiilsus ja vähendatud vooluhäired
Üks QCW laserkeevituse selgeid eeliseid on selle võime leevendada metalli voogu mõju materjali neeldumiskiirusele, mis viib stabiilsema protsessini. Laser-materjali interaktsiooni ajal võib intensiivne aurustumine tekitada sulamisbasseini kohal metalliauru ja plasma segu, mida tavaliselt nimetatakse metallisambaks. See voog võib varjestada materjali pinda laseri eest, põhjustades ebastabiilset toiteedastust ja defekte, nagu pritsmed, plahvatuspunktid ja augud. QCW-laserite katkendlik kiirgus (nt 5 ms pikkune katkestus, millele järgneb 10 ms paus) tagab aga selle, et iga laserimpulss jõuab materjali pinnale ilma metallivoolust mõjutamata, mille tulemuseks on märkimisväärselt stabiilne keevitusprotsess, mis on eriti kasulik õhukeste lehtede keevitamisel.
Stabiilne sulamisbasseini dünaamika
Keevisõmbluse kvaliteedi määramisel on ülioluline sulamisbasseini dünaamika, eriti võtmeaugule mõjuvate jõudude osas. Pidevad laserid kipuvad oma pikaajalise kokkupuute ja suuremate kuumusest mõjutatud tsoonide tõttu tekitama suuremaid vedela metalliga täidetud sulamisbasseine. See võib põhjustada suurte sulamisbasseinidega seotud defekte, näiteks võtmeaugu kokkuvarisemist. Seevastu QCW laserkeevituse fokuseeritud energia ja lühem interaktsiooniaeg koondavad sulamisbasseini võtmeaugu ümber, mille tulemuseks on ühtlasem jõujaotus ning väiksem poorsuse, pragude ja pritsmete esinemissagedus.
Minimeeritud kuumusest mõjutatud tsoon (HAZ)
Pidev laserkeevitus allutab materjalid püsivalt kuumenemisele, mis põhjustab materjali märkimisväärset soojusjuhtivust. See võib õhukeses materjalis põhjustada soovimatuid termilisi deformatsioone ja stressist tingitud defekte. Katkendliku tööga QCW laserid võimaldavad materjalidel aega jahtuda, minimeerides seega kuumusest mõjutatud tsooni ja soojussisendit. See muudab QCW laserkeevituse eriti sobivaks õhukeste materjalide ja kuumustundlike komponentide läheduses.
Kõrgem tippvõimsus
Vaatamata pidevatele laseritele samale keskmisele võimsusele saavutavad QCW laserid suurema tippvõimsuse ja energiatiheduse, mille tulemuseks on sügavam läbitungimine ja tugevam keevitusvõime. See eelis on eriti väljendunud vase- ja alumiiniumsulamite õhukeste lehtede keevitamisel. Seevastu sama keskmise võimsusega pidevad laserid ei pruugi madalama energiatiheduse tõttu materjali pinnale jälge jätta, mis põhjustab peegeldumist. Suure võimsusega pidevlaserid, mis on võimelised materjali sulatama, võivad pärast sulatamist kogeda järsu neeldumiskiiruse suurenemist, põhjustades kontrollimatut sulamissügavust ja soojussisendit, mis ei sobi õhukeste lehtede keevitamiseks ja võib põhjustada märgistuse puudumist või põletusi. -läbi, ei vasta protsessi nõuetele.
Keevitustulemuste võrdlus CW ja QCW laserite vahel
a. Pideva laine (CW) laser:
- Laserkinnitusega küünte välimus
- Sirge keevisõmbluse välimus
- Laseri emissiooni skemaatiline diagramm
- Pikisuunaline ristlõige
b. Quasi-Continuous Wave (QCW) laser:
- Laserkinnitusega küünte välimus
- Sirge keevisõmbluse välimus
- Laseri emissiooni skemaatiline diagramm
- Pikisuunaline ristlõige
- * Allikas: Willdongi artikkel WeChati avaliku konto LaserLWM kaudu.
- * Algartikli link: https://mp.weixin.qq.com/s/8uCC5jARz3dcgP4zusu-FA.
- Selle artikli sisu on mõeldud ainult õppimiseks ja suhtlemiseks ning kõik autoriõigused kuuluvad algsele autorile. Kui tegemist on autoriõiguste rikkumisega, võtke eemaldamiseks ühendust.
Postitusaeg: märts 05-2024