Keevitamine on protsess, mille käigus ühendatakse kaks või enam metalli kuumuse abil. Keevitamine hõlmab tavaliselt materjali kuumutamist selle sulamistemperatuurini, nii et mitteväärismetall sulab, et täita vuukide vahed, moodustades tugeva ühenduse. Laserkeevitus on ühendusmeetod, mis kasutab soojusallikana laserit.
Võtke näiteks ruudukujuline aku: aku südamik on laseriga ühendatud mitme osa kaudu. Kogu laserkeevitusprotsessi jooksul on materjaliühenduse tugevus, tootmise efektiivsus ja defektide määr kolm probleemi, mille pärast tööstus on rohkem mures. Materjali ühenduse tugevust saab kajastada metallograafilise läbitungimissügavuse ja laiuse järgi (tihedalt seotud laservalgusallikaga); tootmise efektiivsus on peamiselt seotud laservalgusallika töötlemisvõimega; defektide määr on peamiselt seotud laservalgusallika valikuga; seetõttu käsitletakse selles artiklis turul levinumaid. Viidi läbi lihtne võrdlus mitme laservalgusallika vahel, lootes aidata protsesside arendajaid.
Sestlaserkeevituson põhiliselt valguse kuumuse muundamise protsess, millega on seotud mitmed võtmeparameetrid: kiire kvaliteet (BBP, M2, lahknemisnurk), energiatihedus, südamiku läbimõõt, energiajaotuse vorm, adaptiivne keevituspea, töötlemine Protsessi aknad ja töödeldavad materjalid kasutatakse peamiselt nendest suundadest lähtuvate laservalgusallikate analüüsimiseks ja võrdlemiseks.
Ühe- ja mitmemoodilise laseri võrdlus
Üherežiimilise mitmerežiimilise määratlus:
Üksikrežiim viitab laserenergia ühele jaotusmustrile kahemõõtmelisel tasapinnal, samas kui mitmerežiimiline viitab ruumilisele energiajaotusmustrile, mis moodustub mitme jaotusmustri superpositsioonist. Üldiselt saab kiire kvaliteedi M2 teguri suurust kasutada otsustamaks, kas kiudlaseri väljund on ühemoodiline või mitmemoodiline: M2, mis on väiksem kui 1,3, on puhas ühemoodiline laser, M2 vahemikus 1,3 kuni 2,0 on kvaasi- üherežiimiline laser (mõne režiimiga) ja M2 on suurem kui 2,0. Mitmemoodiliste laserite jaoks.
Sestlaserkeevituson põhiliselt valguse kuumuse muundamise protsess, millega on seotud mitmed võtmeparameetrid: kiire kvaliteet (BBP, M2, lahknemisnurk), energiatihedus, südamiku läbimõõt, energiajaotuse vorm, adaptiivne keevituspea, töötlemine Protsessi aknad ja töödeldavad materjalid kasutatakse peamiselt nendest suundadest lähtuvate laservalgusallikate analüüsimiseks ja võrdlemiseks.
Ühe- ja mitmemoodilise laseri võrdlus
Üherežiimilise mitmerežiimilise määratlus:
Üksikrežiim viitab laserenergia ühele jaotusmustrile kahemõõtmelisel tasapinnal, samas kui mitmerežiimiline viitab ruumilisele energiajaotusmustrile, mis moodustub mitme jaotusmustri superpositsioonist. Üldiselt saab kiire kvaliteedi M2 teguri suurust kasutada otsustamaks, kas kiudlaseri väljund on ühemoodiline või mitmemoodiline: M2, mis on väiksem kui 1,3, on puhas ühemoodiline laser, M2 vahemikus 1,3 kuni 2,0 on kvaasi- üherežiimiline laser (mõne režiimiga) ja M2 on suurem kui 2,0. Mitmemoodiliste laserite jaoks.
Nagu on näidatud joonisel: joonisel b on näidatud ühe põhirežiimi energiajaotus ja energiajaotus ringi keskpunkti läbivas mis tahes suunas on Gaussi kõvera kujul. Pilt a näitab mitmerežiimilist energiajaotust, mis on ruumiline energiajaotus, mis moodustub mitme üksiku laserrežiimi superpositsioonil. Mitmerežiimilise superpositsiooni tulemuseks on tasapinnaline kõver.
Levinud ühemoodilised laserid: IPG YLR-2000-SM, SM on Single Mode lühend. Arvutustes kasutatakse fookuspunkti suuruse arvutamiseks kollimeeritud fookust 150–250, energiatihedus on 2000 W ja võrdluseks kasutatakse fookuse energiatihedust.
Üherežiimi ja mitme režiimi võrdluslaserkeevitusmõjusid
Üherežiimiline laser: väike südamiku läbimõõt, kõrge energiatihedus, tugev läbitungimisvõime, väike kuumuse mõjuga tsoon, mis sarnaneb terava noaga, sobib eriti hästi õhukeste plaatide keevitamiseks ja kiireks keevitamiseks ning seda saab kasutada galvanomeetritega väikeste esemete töötlemiseks osad ja tugevalt peegeldavad osad (äärmiselt peegeldavad osad) kõrvad, ühendusdetailid jne), nagu on näidatud ülaltoodud joonisel, on üherežiimil väiksem võtmeauk ja piiratud kogus sisemist kõrgsurve metalliauru, seega üldiselt ei on defekte, nagu sisemised poorid. Madalatel kiirustel on välimus kaitseõhku puhumata konarlik. Suurtel kiirustel lisatakse kaitse. Gaasi töötlemise kvaliteet on hea, tõhusus on kõrge, keevisõmblused on siledad ja lamedad ning saagis on kõrge. Sobib virnast keevitamiseks ja läbitungkeevituseks.
Mitmerežiimiline laser: suur südamiku läbimõõt, veidi madalam energiatihedus kui ühemoodilisel laseril, nüri nuga, suurem võtmeauk, paksem metallkonstruktsioon, väiksem sügavuse ja laiuse suhe ning sama võimsuse korral on läbitungimissügavus 30% väiksem kui ühemoodilise laseriga, seega sobib kasutamiseks Sobib põkk-keevitustöötlemiseks ja paksude plaatide töötlemiseks suurte montaaživahedega.
Komposiitrõngaga laserkontrast
Hübriidkeevitus: pooljuhtlaseri kiir lainepikkusega 915 nm ja kiudlaseri kiir lainepikkusega 1070 nm on ühendatud samas keevituspeas. Kaks laserkiirt on koaksiaalselt jaotatud ja kahe laserkiire fookustasandit saab paindlikult reguleerida, nii et tootel on mõlemad pooljuhidlaserkeevitusvõimalused pärast keevitamist. Efekt on särav ja kiudude sügavusegalaserkeevitus.
Pooljuhtides kasutatakse sageli suurt valgustäppi, mille suurus on üle 400 um, mis vastutab peamiselt materjali eelkuumutamise, materjali pinna sulatamise ja kiudlaseri materjali neeldumiskiiruse suurendamise eest (materjali laseri neeldumiskiirus suureneb temperatuuri tõustes)
Rõngaslaser: kaks kiudlaseri moodulit kiirgavad laservalgust, mis edastatakse materjali pinnale läbi komposiitoptilise kiu (ringi optiline kiud silindrilises optilises kius).
Kaks rõngakujulise täpiga laserkiirt: välimine rõngas vastutab võtmeaugu ava laiendamise ja materjali sulatamise eest ning sisemine rõngaslaser vastutab läbitungimissügavuse eest, võimaldades ülimadala pritsmekeevitust. Sisemise ja välimise rõnga laservõimsuse südamiku läbimõõtu saab vabalt sobitada ja südamiku läbimõõtu saab vabalt sobitada. Protsessi aken on paindlikum kui ühe laserkiire oma.
Komposiit-ringkeevitusefektide võrdlus
Kuna hübriidkeevitus on kombinatsioon pooljuhtsoojusjuhtivuskeevitusest ja fiiberoptilisest süvakeevitusest, on välisrõnga läbitung madalam, metallograafiline struktuur teravam ja sihvakam; samal ajal on välimus soojusjuhtivus, sulabasseinis on väikesed kõikumised, suur ulatus ja sulabassein on stabiilsem, peegeldades sujuvamat välimust.
Kuna ringlaser on kombinatsioon sügavast läbitungimiskeevitusest ja sügavast läbitungimiskeevitusest, võib välimine rõngas tekitada ka läbitungimissügavuse, mis võib võtmeaugu ava tõhusalt laiendada. Samal võimsusel on suurem läbitungimissügavus ja paksem metallograafia, kuid samal ajal on sulabasseini stabiilsus veidi väiksem kui optilise kiu pooljuhi kõikumine on veidi suurem kui komposiitkeevituse omal ja karedus on suhteliselt suur.
Postitusaeg: 20. oktoober 2023
