Sveising er en prosess der to eller flere metaller bindes sammen gjennom påføring av varme. Sveising involverer vanligvis oppvarming av et materiale til smeltepunktet slik at grunnmetallet smelter for å fylle hullene mellom skjøtene, og danner en sterk forbindelse. Lasersveising er en tilkoblingsmetode som bruker laser som varmekilde.
Ta det kvadratiske strømbatteriet som et eksempel: batterikjernen er koblet med laser gjennom flere deler. Under hele lasersveiseprosessen er materialforbindelsesstyrke, produksjonseffektivitet og defektrate tre saker som industrien er mer opptatt av. Materialforbindelsesstyrken kan reflekteres av den metallografiske penetrasjonsdybden og -bredden (nært knyttet til laserlyskilden); produksjonseffektiviteten er hovedsakelig relatert til prosesseringsevnen til laserlyskilden; defektraten er hovedsakelig relatert til valget av laserlyskilden; derfor diskuterer denne artikkelen de vanlige på markedet. En enkel sammenligning av flere laserlyskilder er utført, i håp om å hjelpe andre prosessutviklere.
Fordilasersveisinger i hovedsak en lys-til-varme konverteringsprosess, flere viktige parametere involvert er som følger: strålekvalitet (BBP, M2, divergensvinkel), energitetthet, kjernediameter, energifordelingsform, adaptivt sveisehode, prosesseringsvinduer og bearbeidbare materialer brukes hovedsakelig til å analysere og sammenligne laserlyskilder fra disse retningene.
Singlemode-Multimode Laser Sammenligning
Enkeltmodus multi-modus definisjon:
Enkeltmodus refererer til et enkelt distribusjonsmønster av laserenergi på et todimensjonalt plan, mens multi-modus refererer til det romlige energifordelingsmønsteret dannet av superposisjonen av flere distribusjonsmønstre. Generelt kan størrelsen på strålekvaliteten M2-faktor brukes til å bedømme om fiberlaserutgangen er enkeltmodus eller multimodus: M2 mindre enn 1,3 er en ren enkeltmoduslaser, M2 mellom 1,3 og 2,0 er en kvasi- enkeltmoduslaser (få-modus), og M2 er større enn 2,0. For multimodus lasere.
Fordilasersveisinger i hovedsak en lys-til-varme konverteringsprosess, flere viktige parametere involvert er som følger: strålekvalitet (BBP, M2, divergensvinkel), energitetthet, kjernediameter, energifordelingsform, adaptivt sveisehode, prosesseringsvinduer og bearbeidbare materialer brukes hovedsakelig til å analysere og sammenligne laserlyskilder fra disse retningene.
Singlemode-Multimode Laser Sammenligning
Enkeltmodus multi-modus definisjon:
Enkeltmodus refererer til et enkelt distribusjonsmønster av laserenergi på et todimensjonalt plan, mens multi-modus refererer til det romlige energifordelingsmønsteret dannet av superposisjonen av flere distribusjonsmønstre. Generelt kan størrelsen på strålekvaliteten M2-faktor brukes til å bedømme om fiberlaserutgangen er enkeltmodus eller multimodus: M2 mindre enn 1,3 er en ren enkeltmoduslaser, M2 mellom 1,3 og 2,0 er en kvasi- enkeltmoduslaser (få-modus), og M2 er større enn 2,0. For multimodus lasere.
Som vist i figuren: Figur b viser energifordelingen til en enkelt fundamental modus, og energifordelingen i enhver retning som går gjennom sentrum av sirkelen er i form av en Gauss-kurve. Bilde a viser energifordelingen i flere moduser, som er den romlige energifordelingen som dannes av superposisjonen av flere enkeltlasermoduser. Resultatet av multi-modus superposisjon er en flat-top kurve.
Vanlige enkeltmoduslasere: IPG YLR-2000-SM, SM er forkortelsen for Single Mode. Beregningene bruker kollimert fokus 150-250 for å beregne fokuspunktstørrelsen, energitettheten er 2000W, og fokusenergitettheten brukes til sammenligning.
Sammenligning av enkeltmodus og multimoduslasersveisingeffekter
Enkeltmoduslaser: liten kjernediameter, høy energitetthet, sterk penetrasjonsevne, liten varmepåvirket sone, lik en skarp kniv, spesielt egnet for sveising av tynne plater og høyhastighetssveising, og kan brukes med galvanometre for å behandle bittesmå deler og sterkt reflekterende deler (ekstremt reflekterende deler) ører, koblingsstykker, etc.), som vist i figuren ovenfor, har single-mode et mindre nøkkelhull og et begrenset volum av intern høytrykksmetalldamp, slik at den vanligvis ikke har det har defekter som indre porer. Ved lave hastigheter er utseendet røft uten å blåse beskyttende luft. Ved høye hastigheter legges det til beskyttelse. Gassbehandlingskvaliteten er god, effektiviteten er høy, sveisene er jevne og flate, og utbyttehastigheten er høy. Den er egnet for stabelsveising og penetrasjonssveising.
Multimoduslaser: Stor kjernediameter, litt lavere energitetthet enn enkeltmoduslaser, sløv kniv, større nøkkelhull, tykkere metallstruktur, mindre dybde-til-bredde-forhold, og med samme kraft er penetrasjonsdybden 30 % lavere enn for enkeltmoduslaser, så den er egnet for bruk Egnet for stumpsveisbehandling og tykkplatebehandling med store monteringshull.
Laserkontrast med komposittring
Hybridsveising: Halvlederlaserstrålen med en bølgelengde på 915nm og fiberlaserstrålen med en bølgelengde på 1070nm er kombinert i samme sveisehode. De to laserstrålene er koaksialt fordelt og fokalplanene til de to laserstrålene kan justeres fleksibelt, slik at produktet har begge halvlederelasersveisingevner etter sveising. Effekten er lys og har dybden av fiberlasersveising.
Halvledere bruker ofte et stort lyspunkt på mer enn 400um, som hovedsakelig er ansvarlig for å forvarme materialet, smelte overflaten av materialet og øke materialets absorpsjonshastighet for fiberlaser (materialets absorpsjonshastighet for laser øker når temperaturen øker)
Ringlaser: To fiberlasermoduler sender ut laserlys, som overføres til materialoverflaten gjennom en komposittoptisk fiber (ringoptisk fiber i sylindrisk optisk fiber).
To laserstråler med ringformet punkt: den ytre ringen er ansvarlig for å utvide nøkkelhullåpningen og smelte materialet, og den indre ringlaseren er ansvarlig for inntrengningsdybden, noe som muliggjør ultralav sprutsveising. De indre og ytre ringlaserkraftkjernediametrene kan matches fritt, og kjernediameteren kan matches fritt. Prosessvinduet er mer fleksibelt enn det for en enkelt laserstråle.
Sammenligning av kompositt-sirkulære sveiseeffekter
Siden hybridsveising er en kombinasjon av halvledersveising med termisk ledningsevne og fiberoptisk dyppenetrasjonssveising, er den ytre ringpenetrasjonen grunnere, den metallografiske strukturen er skarpere og slankere; samtidig er utseendet termisk ledningsevne, det smeltede bassenget har små svingninger, et stort område, og det smeltede bassenget er mer stabilt, noe som reflekterer et jevnere utseende.
Siden ringlaseren er en kombinasjon av dyp penetrasjonssveising og dyp penetrasjonssveising, kan den ytre ringen også produsere penetrasjonsdybde, som effektivt kan utvide nøkkelhullsåpningen. Den samme kraften har større inntrengningsdybde og tykkere metallografi, men samtidig er stabiliteten til det smeltede bassenget litt mindre enn Svingningen av optisk fiberhalvleder er litt større enn for komposittsveising, og ruheten er relativt stor.
Innleggstid: 20. oktober 2023
