Зварка - гэта працэс злучэння двух або больш металаў праз прымяненне цяпла. Зварка звычайна ўключае нагрэў матэрыялу да яго тэмпературы плаўлення, так што асноўны метал плавіцца, запаўняючы шчыліны паміж злучэннямі, утвараючы трывалае злучэнне. Лазерная зварка - гэта метад злучэння, пры якім у якасці крыніцы цяпла выкарыстоўваецца лазер.
У якасці прыкладу возьмем батарэю з квадратным корпусам: стрыжань батарэі злучаны лазерам праз некалькі частак. На працягу ўсяго працэсу лазернай зваркі трываласць злучэння матэрыялу, эфектыўнасць вытворчасці і колькасць дэфектаў - гэта тры праблемы, якія найбольш хвалююць галіну. Трываласць злучэння матэрыялу можа быць адлюстравана металаграфічнай глыбінёй і шырынёй пранікнення (цесна звязана з лазернай крыніцай святла); эфектыўнасць вытворчасці ў асноўным звязана з магчымасцю апрацоўкі лазернай крыніцы святла; частата дэфектаў у асноўным звязана з выбарам крыніцы лазернага святла; таму ў гэтым артыкуле разглядаюцца найбольш распаўсюджаныя на рынку. Простае параўнанне некалькіх лазерных крыніц святла праводзіцца ў надзеі дапамагчы калегам-распрацоўшчыкам працэсаў.
Таму штолазерная зваркагэта па сутнасці працэс пераўтварэння святла ў цяпло, некалькі ключавых параметраў, якія ўдзельнічаюць, наступныя: якасць прамяня (BBP, M2, вугал разыходжання), шчыльнасць энергіі, дыяметр стрыжня, форма размеркавання энергіі, адаптыўная зварачная галоўка, вокны працэсу апрацоўкі і апрацоўваемыя матэрыялы у асноўным выкарыстоўваюцца для аналізу і параўнання лазерных крыніц святла з гэтых напрамкаў.
Параўнанне аднамодавага і шматмодавага лазера
Аднамодавы шматрэжымны вызначэнне:
Адзіны рэжым адносіцца да адной схемы размеркавання лазернай энергіі на двухмернай плоскасці, у той час як шматмодавы адносіцца да схемы размеркавання прасторавай энергіі, утворанай суперпазіцыяй некалькіх мадэляў размеркавання. Як правіла, памер каэфіцыента якасці прамяня M2 можа быць выкарыстаны для таго, каб вызначыць, ці з'яўляецца выхад валаконнага лазера аднамодавым або шматмодавым: M2 менш за 1,3 - гэта чысты одномодовый лазер, M2 паміж 1,3 і 2,0 - гэта квазі- одномодовый лазер (некалькі модавы), і М2 больш за 2,0. Для шматмодавых лазераў.
Таму штолазерная зваркагэта па сутнасці працэс пераўтварэння святла ў цяпло, некалькі ключавых параметраў, якія ўдзельнічаюць, наступныя: якасць прамяня (BBP, M2, вугал разыходжання), шчыльнасць энергіі, дыяметр стрыжня, форма размеркавання энергіі, адаптыўная зварачная галоўка, вокны працэсу апрацоўкі і апрацоўваемыя матэрыялы у асноўным выкарыстоўваюцца для аналізу і параўнання лазерных крыніц святла з гэтых напрамкаў.
Параўнанне аднамодавага і шматмодавага лазера
Аднамодавы шматрэжымны вызначэнне:
Адзіны рэжым адносіцца да адной схемы размеркавання лазернай энергіі на двухмернай плоскасці, у той час як шматмодавы адносіцца да схемы размеркавання прасторавай энергіі, утворанай суперпазіцыяй некалькіх мадэляў размеркавання. Як правіла, памер каэфіцыента якасці прамяня M2 можа быць выкарыстаны для таго, каб вызначыць, ці з'яўляецца выхад валаконнага лазера аднамодавым або шматмодавым: M2 менш за 1,3 - гэта чысты одномодовый лазер, M2 паміж 1,3 і 2,0 - гэта квазі- одномодовый лазер (некалькі модавы), і М2 больш за 2,0. Для шматмодавых лазераў.
Як паказана на малюнку: малюнак b паказвае размеркаванне энергіі адной асноўнай моды, а размеркаванне энергіі ў любым кірунку, які праходзіць праз цэнтр акружнасці, мае форму крывой Гаўса. На малюнку a паказана шматмодавае размеркаванне энергіі, якое ўяўляе сабой прасторавае размеркаванне энергіі, утворанае суперпазіцыяй некалькіх адзіночных лазерных мод. Вынік шматмодавай суперпазіцыі - крывая з плоскай вяршыняй.
Распаўсюджаныя одномодовые лазеры: IPG YLR-2000-SM, SM - абрэвіятура ад Single Mode. У разліках выкарыстоўваецца калімаваны фокус 150-250 для вылічэння памеру плямы фокусу, шчыльнасць энергіі складае 2000 Вт, а шчыльнасць энергіі фокуса выкарыстоўваецца для параўнання.
Параўнанне аднамодавага і шматмодавагалазерная зваркаэфекты
Аднамодавы лазер: малы дыяметр стрыжня, высокая шчыльнасць энергіі, моцная пранікальная здольнасць, невялікая зона тэрмічнага ўздзеяння, падобная да вострага нажа, асабліва падыходзіць для зваркі тонкіх пласцін і высакахуткаснай зваркі, і можа выкарыстоўвацца з гальванометрамі для апрацоўкі дробных часткі і дэталі з высокай ступенню адлюстравання (дэталі з надзвычайнай люстранасцю) вушы, злучальныя дэталі і г.д.), як паказана на малюнку вышэй, аднамодавы мае меншую замочную свідравіну і абмежаваны аб'ём унутранай металічнай пары пад высокім ціскам, таму звычайна не маюць такія дэфекты, як унутраныя пары. На нізкіх хуткасцях знешні выгляд грубы без абдзімання ахоўнага паветра. На высокіх хуткасцях дадаецца абарона. Якасць апрацоўкі газу добрая, эфектыўнасць высокая, зварныя швы гладкія і плоскія, а каэфіцыент ураджаю высокі. Ён падыходзіць для зваркі штабеляў і праплавлення.
Шматмодавы лазер: вялікі дыяметр стрыжня, крыху меншая шчыльнасць энергіі, чым у аднамодавага лазера, тупы нож, большая замочная свідравіна, больш тоўстая металічная канструкцыя, меншае стаўленне глыбіні да шырыні, і пры той жа магутнасці глыбіня пранікнення на 30% меншая чым у одномодового лазера, таму ён прыдатны для выкарыстання Падыходзіць для апрацоўкі стыковых зварных швоў і апрацоўкі тоўстых пласцін з вялікімі зазорамі пры зборцы.
Лазерны кантраст кампазітнага кальца
Гібрыдная зварка: Паўправадніковы лазерны прамень з даўжынёй хвалі 915 нм і валаконны лазерны прамень з даўжынёй хвалі 1070 нм аб'ядноўваюцца ў адной зварачнай галоўцы. Два лазерныя прамяні размеркаваны кааксіальна, і факальныя плоскасці двух лазерных прамянёў можна гнутка рэгуляваць, так што прадукт мае абодва паўправадніковыялазерная зваркамагчымасці пасля зваркі. Эфект яркі і мае глыбіню валакналазерная зварка.
Паўправаднікі часта выкарыстоўваюць вялікую светлавую пляму больш за 400 мкм, якая галоўным чынам адказвае за папярэдні нагрэў матэрыялу, плаўленне паверхні матэрыялу і павелічэнне хуткасці паглынання матэрыялам валаконнага лазера (хуткасць паглынання матэрыялам лазера павялічваецца з павышэннем тэмпературы)
Кальцавой лазер: два валаконна-лазерныя модулі выпраменьваюць лазернае святло, якое перадаецца на паверхню матэрыялу праз кампазітнае аптычнае валакно (кальцавое аптычнае валакно ў цыліндрычным аптычным валакне).
Два лазерных прамяня з кальцавой плямай: знешняе кальцо адказвае за пашырэнне адтуліны замочнай свідравіны і плаўленне матэрыялу, а ўнутранае кольца лазера адказвае за глыбіню пранікнення, што дазваляе зварваць са звышмалымі пырскамі. Дыяметры стрыжня магутнасці лазера з унутраным і вонкавым кольцамі могуць быць свабодна супастаўлены, а таксама дыяметр стрыжня можа быць свабодна супастаўлены. Акно працэсу больш гнуткае, чым у аднаго лазернага прамяня.
Параўнанне эфектаў кампазітна-кругавой зваркі
Паколькі гібрыдная зварка ўяўляе сабой камбінацыю цеплаправоднай зваркі паўправаднікоў і валаконна-аптычнай зваркі глыбокім пранікненнем, пранікненне вонкавага кальца больш дробнае, металаграфічная структура больш вострая і тонкая; у той жа час, знешні выгляд з'яўляецца цеплаправоднасцю, расплаўлены басейн мае невялікія ваганні, вялікі дыяпазон, і расплаўлены басейн з'яўляецца больш стабільным, адлюстроўваючы да больш гладкага выгляду.
Паколькі кальцавой лазер уяўляе сабой камбінацыю зваркі з глыбокім пранікненнем і зваркі з глыбокім пранікненнем, знешняе кольца можа таксама ствараць глыбіню пранікнення, што можа эфектыўна пашыраць адтуліну замочнай свідравіны. Такая ж магутнасць мае большую глыбіню пранікнення і больш тоўстую металаграфію, але ў той жа час стабільнасць расплаўленай ванны крыху меншая, чым Ваганні паўправадніка з аптычнага валакна крыху большыя, чым пры зварцы кампазітам, і шурпатасць адносна вялікая.
Час публікацыі: 20 кастрычніка 2023 г
