1. Prinċipju tal-iwweldjar bil-lejżer: interazzjoni bejn il-materjali
L-ipproċessar tal-lejżer ta 'materjali tal-metall huwa prinċipalment ibbażat fuq l-ipproċessar termali tal-effett fototermali. Meta l-laser irradja l-wiċċ tal-materjal, se jseħħu diversi bidliet differenti fl-erja tal-wiċċ tal-materjal taħt densitajiet ta 'enerġija differenti. Dawn il-bidliet jinkludu żieda fit-temperatura tal-wiċċ, tidwib, vaporizzazzjoni, formazzjoni ta 'keyhole, u ġenerazzjoni ta' plażma indotta minn foto. Barra minn hekk, bidliet fl-istat fiżiku tal-erja tal-wiċċ tal-materjal jaffettwaw ħafna l-assorbiment tal-lejżer mill-materjal. B'mod ġenerali, iktar ma tkun għolja t-temperatura, iktar tkun għolja r-rata ta 'assorbiment tal-materjal għall-lejżer. Biż-żieda tad-densità tal-qawwa u l-ħin ta 'azzjoni, materjali tal-metall se jgħaddu mill-bidliet li ġejjin fl-istati fiżiċi.
Il-qalba tal-iwweldjar bil-lejżer hija tnejn: trasferiment tas-sħana u konduzzjoni tas-sħana. It-trasferiment tas-sħana huwa relatat mas-sors tas-sħana, id-densità tal-enerġija u l-enerġija tal-linja. Il-konduzzjoni tas-sħana hija prinċipalment relatata mad-dissipazzjoni tas-sħana u l-veloċità tat-trasferiment tas-sħana tal-materjal, li tappartjeni għall-proprjetajiet inerenti tal-materjal, u ġeneralment tista 'tiġi rfinata minn attrezzaturi li jkessħu l-ilma u fluss tal-gass protettiv. Fil-proċess tal-iwweldjar, is-sors tas-sħana, id-densità tal-qawwa u l-enerġija tal-linja huma prinċipalment aġġustati. Il-parametri tal-proċess involuti huma: dijametru tal-qalba tal-lejżer, qawwa, veloċità, defocus u l-bqija.
Hemm żewġ tipi ewlenin ta 'wweldjar bil-lejżer skont ir-rata ta' assorbiment tal-proċess tal-iwweldjar. Wieħed huwa l-iwweldjar konduttiv termali (proporzjon tal-fond għall-wisa '< 1, rata ta' assorbiment tal-lejżer ta 'dawl aħmar fi ħdan 20%, wavelengths differenti għandhom differenzi). L-ieħor huwa l-iwweldjar ta 'penetrazzjoni profonda (proporzjon tal-fond għall-wisa'> 1, ir-rata ta 'assorbiment hija akbar mir-rata ta' assorbiment tal-pool tat-tidwib tal-materjal, aktar minn 60%, prinċipalment l-assorbiment ta 'rifless multiplu tal-laser fil-keyhole).
Iwweldjar bil-konduzzjoni termali bil-lejżer:
L-irradjanza tal-lejżer differenti tikkawża bidliet differenti fl-istat tal-materjal, li huwa rifless fil-proċess tal-iwweldjar bħala żewġ modi tipiċi tal-iwweldjar: iwweldjar tal-konduttività termali bil-lejżer u iwweldjar bil-laser b'penetrazzjoni profonda. Il-proċess tat-trasferiment tas-sħana, il-mekkaniżmu tal-formazzjoni tal-weldjatura, il-karatteristiċi teknoloġiċi u l-firxa ta 'applikazzjoni tat-tnejn huma differenti ħafna.
Modalità tal-iwweldjar bil-konduzzjoni termali bil-lejżer:
Matul l-iwweldjar konduttiv termali, l-irradjanza tal-lejżer fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol hija fil-medda ta '10E4 ~ 10E6W/cm. L-enerġija tal-lejżer hija assorbita mis-saff irqiq tas-saff tal-wiċċ ta '10 ~ 100m, u l-enerġija tal-lejżer tas-saff tal-wiċċ hija trażmessa lejn l-intern tal-materjal permezz ta' konduzzjoni termali, u l-lejżer ma jistax jintmess direttament. Wara ċertu perjodu ta 'irradjazzjoni bil-lejżer, il-wiċċ jilħaq tidwib, u din l-iżoterma tat-tidwib tippropaga fil-fond fil-materjal, u t-temperatura tal-wiċċ tkompli tiżdied. Madankollu, l-ogħla jista 'jilħaq biss il-punt tat-togħlija tal-materjal, u iktar ma tkun għolja t-temperatura, il-materjal se jivvaporizza biex jifforma ħofra. Il-proċess tal-iwweldjar tal-konduzzjoni termali stabbli se jkun bil-ħsara, il-pool tal-weldjatura se joxxilla, u l-materjal jinħaraq. Ġeneralment, l-iwweldjar konduttiv termali jintuża l-aktar f'folji rqaq, u din is-sitwazzjoni jeħtieġ li tiġi eliminata. Bil-moviment relattiv tar-raġġ tal-lejżer u l-biċċa tax-xogħol, tiġi ffurmata weldjatura baxxa u wiesgħa, kif muri fil-figura hawn taħt. Il-proporzjon tal-fond għall-wisa 'tal-weldjatura huwa żgħir, u l-wisa' tal-weldjatura hija ġeneralment aktar minn 2 darbiet il-fond tal-penetrazzjoni. Il-figura li ġejja turi l-profil ta 'weldjatura tipika tal-iwweldjar tal-konduttività termali bil-lejżer, u l-forma tal-weldjatura hija bejn wieħed u ieħor emisferika.
iwweldjar bil-laser b'penetrazzjoni profonda:
Meta l-irradjanza tkun akbar minn 10E7W/ċm, il-wiċċ tal-materjal jiddewweb u jivvaporizza taħt l-azzjoni tal-lejżer, u l-pressjoni tal-irkupra tal-fwar iġġenerata tħalli impatt fuq il-ġabra mdewba 'l isfel biex tifforma t-toqba tas-serratura. Ir-raġġ tad-dawl jaġixxi direttament fuq il-qiegħ tal-keyhole, aktar tidwib u vaporizzar tal-metall. Il-gass bi pressjoni għolja jiġi ġġenerat kontinwament minn ġewwa tal-keyhole u kontinwament joħroġ 'il barra, u b'hekk tapprofondixxi aktar it-toqba. Ir-raġġ ukoll imur aktar u aktar fil-fond, u s-sors tas-sħana tal-lejżer jaġixxi wkoll ġewwa l-materjal, u jittrasferixxi s-sħana minn ġewwa tal-keyhole għall-materjal biex tifforma żona aktar profonda affettwata mis-sħana. Fl-istess ħin, il-keyhole hija mimlija bil-plażma parzjalment jonizzata mill-fwar ta 'temperatura għolja, u ċerta firxa ta' sħaba tal-plażma hija ffurmata 'l fuq mill-ħruġ tal-keyhole.
L-effett keyhole għandu rwol importanti fl-assorbiment tal-lejżer fil-proċess tal-iwweldjar bil-lejżer. Ir-raġġ tal-lejżer li jidħol fil-keyhole huwa kważi kompletament assorbit permezz ta 'riflessjonijiet multipli tal-ħajt tat-toqba. Kif muri fil-figura, jekk il-keyhole hija wiċċ koniku (b'Angolu ta '∅), raġġ tad-dawl inċident tul l-assi tal-koniku huwa rifless dritt permezz tal-kon lejn il-qiegħ tat-keyhole u huwa rifless, li jirrifletti total ta' 180 grad /∅. L-assorbiment tal-azzar huwa ta 'madwar 13% għal kull riflessjoni. Meta P=10 grad huwa ssettjat, l-assorbiment totali jilħaq 92% fi 18-il riflessjoni, li titjieb ħafna meta mqabbla mal-konduttività termali ta '13%. Id-distinzjoni bejn il-konduttività termali u t-tidwib fil-fond hija ġeneralment skond il-fond tat-tidwib metallurġiku: il-wisa 'tidwib hija akbar minn 1, li tista' titqies bħala tidwib fil-fond, minħabba li d-dehra ta 'keyholes ittejjeb ir-rata ta' assorbiment. Dan il-metodu sempliċi huwa adattat għall-iwweldjar bil-laser wieħed. Il-kompost mhuwiex adattat għal dan is-sentenza, li ġeneralment huwa iwweldjar ta 'penetrazzjoni profonda, u r-raġġ taċ-ċentru għandu effett ta' toqba tas-serratura.
2. Il-paragun metallografiku tal-iwweldjar tal-laser b'dijametri tal-qalba differenti
Wara li tifhem id-densità bażika tal-qawwa, l-iwweldjar tal-konduttività termali, il-kunċetti tal-iwweldjar b'penetrazzjoni profonda, imbagħad id-densità tal-qawwa ta 'dijametri tal-qalba differenti u analiżi tal-paragun metallografiku. Dan l-esperiment tal-iwweldjar jitmexxa għad-dijametru tal-qalba tal-lejżer komuni fis-suq.
Mil-lat tad-densità tal-qawwa, taħt l-istess qawwa, iktar ma tkun fina d-dijametru tal-qalba, iktar tkun għolja l-luminożità tal-lejżer, aktar tkun ikkonċentrata l-enerġija. Jekk il-lejżer jitqabbel ma 'sikkina li taqta', iżgħar ikun id-dijametru tal-qalba tal-lejżer, iktar ikun qawwi. Id-densità tal-qawwa tad-dijametru tal-qalba 14um hija aktar minn 50 darba dik tal-laser b'dijametru tal-qalba 100um, u l-kapaċità tal-ipproċessar hija aktar b'saħħitha. Fl-istess ħin, id-densità tal-qawwa kkalkulata hawn hija sempliċement id-densità medja. Id-distribuzzjoni attwali tal-enerġija hija bejn wieħed u ieħor Gaussian, u l-enerġija ċentrali tkun bosta drabi d-densità medja tal-qawwa.
Tqabbil tal-laser b'dijametru tal-qalba differenti:
(1) Il-veloċità tal-esperiment hija 150mm/s, il-pożizzjoni tal-fokus hija wweldjata, il-materjal huwa aluminju ta 'serje 1, ħxuna ta' 2mm.
(2) Iktar ma jkun kbir id-dijametru tal-qalba, iktar ikun kbir il-wisa 'tidwib, akbar tkun iż-żona affettwata mis-sħana, u iżgħar tkun id-densità tal-qawwa tal-unità. Meta d-dijametru tal-qalba jaqbeż il-200um, mhuwiex faċli li tilgħab penetrazzjoni profonda fuq ligi b'lura għolja bħall-aluminju u r-ram, u hija meħtieġa qawwa ogħla biex tinkiseb iwweldjar ta 'penetrazzjoni profonda.
(3) Il-lejżer tal-qalba żgħira għandu densità ta 'qawwa għolja, jista' malajr jippanċja toqob tas-siġar fuq il-wiċċ tal-materjal b'enerġija għolja, u ż-żona affettwata tas-sħana hija żgħira, iżda fl-istess ħin, il-wiċċ tal-weldjatura huwa mhux maħdum, u l-probabbiltà ta ' kollass keyhole huwa għoli fil-iwweldjar b'veloċità baxxa. Iċ-ċiklu tal-għeluq tat-toqba tas-siwwel taċ-ċiklu tal-iwweldjar huwa twil, u huwa faċli biex tipproduċi difetti, porożità u difetti oħra, li huwa adattat għal magni b'veloċità għolja jew ipproċessar b'trajettorja swing.
(4) Lejżer tal-qalba kbira minħabba l-post kbir, u l-enerġija hija aktar imxerrda, li hija aktar adattata għal tidwib mill-ġdid tal-wiċċ tal-lejżer, kisi, ittemprar u proċessi oħra.
3. Analiżi sempliċi ta 'applikazzjoni
Vantaġġi u Applikazzjonijiet tal-Laser Qalba Żgħira (< 100um)
(1) Materjali inversi għoljin: aluminju, ram, azzar li ma jissaddadx, nikil, molibdenu, eċċ.
Materjali inversi għolja jeħtieġ li jagħżlu laser b'dijametru żgħir tal-qalba. Ir-raġġ tal-lejżer ta 'densità ta' qawwa għolja jintuża biex issaħħan malajr il-materjal għall-istat likwifikat jew vaporizzat, itejjeb ir-rata ta 'assorbiment tal-lejżer tal-materjal, u jirrealizza proċessar effiċjenti u rapidu. Agħżel lejżer b'dijametru tal-qalba kbir, li faċilment jista 'jwassal għal reazzjoni għolja, li tirriżulta f'iwweldjar virtwali u anke ħruq tal-lejżer.
(2) Materjali sensittivi għax-xquq: nikil, ram miksi bin-nikil, aluminju, azzar li ma jissaddadx, liga tat-titanju, eċċ.
Dan il-materjal ġeneralment jeħtieġ kontroll strett taż-żona affettwata mis-sħana, il-ħtieġa għal pool żgħir imdewweb, u l-għażla ta 'laser b'dijametru żgħir tal-qalba hija aktar xierqa.
(3) Ipproċessar bil-lejżer b'veloċità għolja:
L-iwweldjar ta 'penetrazzjoni profonda jeħtieġ ipproċessar tal-lejżer b'veloċità għolja. Huwa meħtieġ li tagħżel laser b'densità għolja ta 'enerġija biex tiżgura li l-enerġija tal-linja tkun biżżejjed biex idub il-materjal b'veloċità għolja, speċjalment għal iwweldjar ta' sovrapożizzjoni, iwweldjar ta 'penetrazzjoni, u lejżers oħra tal-qalba żgħar b'rekwiżiti ta' penetrazzjoni ogħla.
Advantages and Applications of Large Core Laser (>100um)
Dijametru kbir tal-qalba, post tad-dawl kbir, żona kbira ta 'kopertura tas-sħana, wiċċ wiesa' ta 'applikazzjoni, u biss biex jinkiseb il-mikro-tidwib tal-wiċċ tal-materjal. Huwa adattat ħafna għall-applikazzjoni fil-kisi tal-lejżer, it-tidwib mill-ġdid tal-lejżer, it-ttemprar tal-lejżer, it-twebbis tal-lejżer eċċ. F'dawn iż-żoni, spots kbar ifissru effiċjenza ogħla tal-produzzjoni u difetti aktar baxxi (l-iwweldjar konduttiv termali m'għandu kważi l-ebda difett).
Fl-iwweldjar, il-post kbir jintuża prinċipalment għall-iwweldjar kompost, li jintuża għal laser kompost b'dijametri żgħar tal-qalba. It-tikek tad-dawl kbar jagħmlu l-wiċċ tal-materjal idub kemmxejn, minn solidu għal likwidu, sabiex ir-rata ta 'assorbiment tal-materjal għall-lejżer titjieb ħafna. Imbagħad uża dijametru żgħir tal-qalba biex tippanċja t-toqba tas-serratura u tippanċja l-fond tal-penetrazzjoni. F'dan il-proċess, minħabba t-tisħin minn qabel u l-ipproċessar ta 'wara ta' spots kbar tad-dawl u l-gradjent kbir tat-temperatura tal-pool imdewweb, il-materjal mhuwiex faċli li jidher xquq ikkawżat minn tisħin mgħaġġel u tkessiħ mgħaġġel, u d-dehra tal-weldjatura hija aktar lixxa . It-tixrid huwa aktar baxx minn dak tas-soluzzjoni waħda tal-laser.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd hija intrapriża ta 'teknoloġija għolja li tispeċjalizza fl-R&D, manifattura u bejgħ ta' magna awtomatika tal-kisi tal-lejżer, magna tal-kisi tal-lejżer b'veloċità għolja, magna tat-tifi tal-lejżer, magna tal-iwweldjar bil-lejżer u tagħmir tal-istampar bil-lejżer 3D. Il-prodotti tagħna huma kost-effettivi u mibjugħa domestikament u barra. Jekk int interessat fil-prodotti tagħna, jekk jogħġbok ikkuntattjana fuq bob@gshenglaser.com.