Erinevate südamiku läbimõõtudega laserkeevitamise rakendusanalüüs

Oct 17, 2023 Jäta sõnum

Laseri südamiku läbimõõdu suurus võib mõjutada valguse ülekandekadu ja energiatiheduse jaotust. Südamiku läbimõõdu mõistlik valik on väga oluline. Liigne südamiku läbimõõt võib põhjustada režiimi moonutusi ja laseri ülekande hajumist, mis mõjutab kiire kvaliteeti ja teravustamise täpsust. Südamiku väike läbimõõt võib kaasa tuua ühemoodilise kiudoptilise võimsustiheduse sümmeetria vähenemise, mis ei soodusta suure võimsusega laserite edastamist.

 

1, Väikese südamiku läbimõõduga laserite eelised ja rakendused (<100um)

Peegeldavad materjalid: alumiinium, vask, roostevaba teras, nikkel, molübdeen jne;

 

Laser welding of high reflective materials like copper and aluminum using small core diameter fiber laser

Tugevalt peegeldavast materjalist (alumiinium, vask) toorikud

 

① Suure peegeldusvõimega materjalide puhul on vaja valida väikese südamiku läbimõõduga laserid, mis kasutavad suure{0}}võimsustihedusega laserkiirt, et soojendada materjal kiiresti veeldatud või aurustunud olekusse, parandada materjali laseri neeldumiskiirust ning saavutada tõhus ja kiire töötlemine. Suure südamiku läbimõõduga laserite valimine võib kergesti viia suure peegelduvuseni, mis viib valejootmiseni ja isegi laseri läbipõlemiseni;

Pragude suhtes tundlikud materjalid: nikkel, nikeldatud vask, alumiinium, roostevaba teras, titaanisulam jne.

 

②Seda tüüpi materjal nõuab üldiselt kuumuse mõjuala ranget kontrolli ja väikest sulamisbasseini. Sobivam on väikese südamiku läbimõõduga laseri valimine;

 

Kiire lasertöötlus:

 

③ Sügavale läbitungimiskeevitus nõuab kiiret-lasertöötlust ja on vaja valida suure-energiatihedusega laser, et tagada, et liini energiast piisab materjali suurel kiirusel sulatamiseks. Eriti virnkeevituse, läbitungimiskeevituse ja muude sügavate läbitungimisnõuete jaoks on sobivam valida väikese südamiku läbimõõduga laser.

 

Large core diameter laser application in laser cladding, remelting, and surface hardening

 

Suure südamiku läbimõõduga laseri kasutamine

 

2, Advantages and Applications of Large Core Diameter Lasers (>100 um)

Suur südamiku läbimõõt ja suur valguspunkt, millel on suur soojuskatvusala ja lai kasutusala ning mis saavutavad ainult materjali pinna mikrosulamise, sobivad väga hästi laserkatteks, laseri ümbersulatamiseks, laserlõõmutamiseks, laserkarastamiseks ja muudes valdkondades. Nendel põldudel tähendavad suured valguslaigud suuremat tootmisefektiivsust ja väiksemaid defekte (soojusjuhtivusega keevitamisel peaaegu puuduvad vead).

 

Keevitamisel kasutatakse suuri valguskohti peamiselt komposiitkeevituseks, mida kasutatakse väikese südamiku läbimõõduga laserkatteks. Suur valgustäpp paneb materjali pinna kergelt sulama, muutudes tahkest vedelaks, parandades oluliselt materjali laseri neeldumiskiirust. Seejärel puuritakse väikese südamiku läbimõõduga võtmeauk, et tekitada sügav tungimine. Selle protsessi käigus suure valgustäpi eelsoojenduse ja{3}}järeltöötluse ning sulabasseinile antud suure temperatuurigradiendi tõttu muudab see materjali vähem vastuvõtlikuks kiirest kuumenemisest ja jahutamisest põhjustatud pragude tekkeks ning muudab keevisõmbluse välimuse sujuvamaks, saavutades samal ajal väiksema pritsmete kui ühe laserlahendusega.