Eksempelanalyse av lasersveiseapplikasjoner med forskjellige kjernediametre

Størrelsen på laserkjernediameteren vil påvirke transmisjonstapet og energitetthetsfordelingen av lys. Rimelig valg av kjernediameter er svært viktig. For stor kjernediameter vil føre til modusforvrengning og spredning i lasertransmisjonen, noe som påvirker strålekvaliteten og fokuseringsnøyaktigheten. For liten kjernediameter vil føre til at symmetrien i den optiske effekttettheten til enmodusfiber blir dårligere, noe som ikke bidrar til overføring avhøyeffektslaser.

1. Fordeler og bruksområder for lasere med liten kjernediameter (<100µm)

Høyreflekterende materialer: aluminium, kobber, rustfritt stål, nikkel, molybden, etc.;

(1）For materialer med høy reflektivitet må man velge en laser med liten kjernediameter. Laserstrålen med høy effekttetthet brukes til å raskt varme opp materialet til flytende eller fordampet tilstand, noe som forbedrer laserens absorpsjonshastighet og gir effektiv og rask behandling. Å velge en laser med stor kjernediameter kan lett føre til høy refleksjon, noe som kan føre til virtuell sveising og til og med brenning av laseren.

Sprekkfølsomme materialer: nikkel, forniklet kobber, aluminium, rustfritt stål, titanlegering, etc.

Dette materialet krever generelt streng kontroll av den varmepåvirkede sonen og et lite smeltebasseng, så det er mer passende å velge en laser med liten kjernediameter;

Høyhastighets laserbehandling:

(3）Dyp penetrasjonssveising krever høyhastighetslaserbehandling, og det er nødvendig å velge en laser med høy energitetthet for å sikre at linjeenergien er tilstrekkelig til å smelte materialet med høy hastighet, spesielt for overlappsveising, penetrasjonssveising osv., som krever en høyere penetrasjonsdybde. Det er bedre å velge en laser med liten kjernediameter som er egnet.

2. Fordeler og bruksområder for lasere med stor kjernediameter (>100 µm)

Stor kjernediameter og stor lysflekk, stort varmedekningsområde, bredt virkningsområde og kun mikrosmelting av materialoverflaten oppnås, noe som er svært egnet for bruksområder innen laserkledning, laseromsmelting, lasergløding, laserherding osv. I disse feltene betyr en stor lysflekk høyere produksjonseffektivitet og færre defekter (termisk ledende sveising har nesten ingen defekter).

Når det gjeldersveising, den store flekken brukes hovedsakelig tilkomposittsveising, som brukes til blanding med laser med liten kjernediameter: det store punktet får overflaten av materialet til å smelte litt, og omdannes fra fast til flytende, noe som forbedrer materialets absorpsjonshastighet til laseren betraktelig. I denne prosessen, på grunn av forvarming av det store punktet, etterbehandling og den store temperaturgradienten som gis til smeltebadet, er materialet ikke utsatt for sprekkdefekter forårsaket av rask oppvarming og rask avkjøling. Det kan gjøre sveisens utseende jevnere og oppnå mindre sprut enn med en enkelt laserløsning.