Varjenje je postopek spajanja dveh ali več kovin z uporabo toplote. Varjenje običajno vključuje segrevanje materiala do njegovega tališča, tako da se osnovna kovina stopi, da zapolni reže med spoji in tvori močno povezavo. Lasersko varjenje je način povezovanja, ki kot vir toplote uporablja laser.
Vzemimo za primer napajalno baterijo kvadratnega ohišja: jedro baterije je povezano z laserjem prek več delov. Med celotnim postopkom laserskega varjenja so trdnost povezave materiala, učinkovitost proizvodnje in stopnja napak tri vprašanja, ki industrijo bolj skrbijo. Moč materialne povezave se lahko odraža z metalografsko globino in širino penetracije (tesno povezana z virom laserske svetlobe); učinkovitost proizvodnje je v glavnem povezana z zmožnostjo obdelave vira laserske svetlobe; stopnja napak je v glavnem povezana z izbiro vira laserske svetlobe; zato ta članek obravnava pogoste na trgu. Izvedena je preprosta primerjava več virov laserske svetlobe v upanju, da bo pomagala kolegom razvijalcem procesov.
Kerlasersko varjenjeje v bistvu proces pretvorbe svetlobe v toploto, nekaj ključnih vključenih parametrov je naslednjih: kakovost žarka (BBP, M2, divergenčni kot), energijska gostota, premer jedra, oblika porazdelitve energije, prilagodljiva varilna glava, procesna okna in obdelavni materiali se uporabljajo predvsem za analizo in primerjavo laserskih svetlobnih virov iz teh smeri.
Primerjava enomodnega in večmodnega laserja
Definicija več načinov v enem načinu:
Enojni način se nanaša na en sam porazdelitveni vzorec laserske energije na dvodimenzionalni ravnini, medtem ko se večnačinski nanaša na prostorski vzorec porazdelitve energije, ki ga tvori superpozicija več vzorcev porazdelitve. Na splošno lahko velikost faktorja kakovosti žarka M2 uporabimo za presojo, ali je izhod laserja z vlakni enomodni ali večnačinski: M2 manj kot 1,3 je čisti enomodni laser, M2 med 1,3 in 2,0 je kvazi- enomodni laser (nekajmodni) in M2 večji od 2,0. Za večmodne laserje.
Kerlasersko varjenjeje v bistvu proces pretvorbe svetlobe v toploto, nekaj ključnih vključenih parametrov je naslednjih: kakovost žarka (BBP, M2, divergenčni kot), energijska gostota, premer jedra, oblika porazdelitve energije, prilagodljiva varilna glava, procesna okna in obdelavni materiali se uporabljajo predvsem za analizo in primerjavo laserskih svetlobnih virov iz teh smeri.
Primerjava enomodnega in večmodnega laserja
Definicija več načinov v enem načinu:
Enojni način se nanaša na en sam porazdelitveni vzorec laserske energije na dvodimenzionalni ravnini, medtem ko se večnačinski nanaša na prostorski vzorec porazdelitve energije, ki ga tvori superpozicija več vzorcev porazdelitve. Na splošno lahko velikost faktorja kakovosti žarka M2 uporabimo za presojo, ali je izhod laserja z vlakni enomodni ali večnačinski: M2 manj kot 1,3 je čisti enomodni laser, M2 med 1,3 in 2,0 je kvazi- enomodni laser (nekajmodni) in M2 večji od 2,0. Za večmodne laserje.
Kot je prikazano na sliki: Slika b prikazuje porazdelitev energije posameznega osnovnega načina in porazdelitev energije v kateri koli smeri, ki poteka skozi središče kroga, je v obliki Gaussove krivulje. Slika a prikazuje večnačinsko porazdelitev energije, ki je prostorska porazdelitev energije, ki jo tvori superpozicija več posameznih laserskih načinov. Rezultat večmodne superpozicije je krivulja z ravnim vrhom.
Običajni enomodni laserji: IPG YLR-2000-SM, SM je okrajšava za enomodni. Izračuni uporabljajo kolimirano ostrenje 150-250 za izračun velikosti točke ostrenja, gostota energije je 2000 W, gostota energije ostrenja pa se uporablja za primerjavo.
Primerjava enomodnega in večmodnegalasersko varjenjeučinki
Enomodalni laser: majhen premer jedra, visoka energijska gostota, močna penetracijska sposobnost, majhna toplotno prizadeta cona, podobna ostremu nožu, posebej primerna za varjenje tankih plošč in varjenje pri visokih hitrostih ter se lahko uporablja z galvanometri za obdelavo drobnih deli in zelo odbojni deli (izjemno odbojni deli) ušesa, povezovalni deli itd.), kot je prikazano na zgornji sliki, ima enomodni manjšo ključavnico in omejeno količino notranjih visokotlačnih kovinskih hlapov, tako da na splošno ne imajo napake, kot so notranje pore. Pri nizkih hitrostih je videz grob brez pihanja zaščitnega zraka. Pri visokih hitrostih je dodana zaščita. Kakovost obdelave plina je dobra, učinkovitost je visoka, zvari so gladki in ravni, stopnja izkoristka je visoka. Primeren je za varjenje v nizu in prebojno varjenje.
Večnačinski laser: Velik premer jedra, nekoliko nižja gostota energije kot enonačinski laser, top nož, večja ključavnica, debelejša kovinska struktura, manjše razmerje med globino in širino, pri enaki moči pa je globina prodiranja 30 % nižja kot pri enomodnem laserju, zato je primeren za uporabo. Primeren za obdelavo sočelnega varjenja in obdelavo debelih plošč z velikimi montažnimi režami.
Laserski kontrast kompozitnega obroča
Hibridno varjenje: Polprevodniški laserski žarek z valovno dolžino 915 nm in laserski žarek z vlakni z valovno dolžino 1070 nm sta združena v isti varilni glavi. Dva laserska žarka sta koaksialno porazdeljena in goriščni ravnini obeh laserskih žarkov je mogoče prilagodljivo prilagoditi, tako da ima izdelek oba polprevodnika.lasersko varjenjezmogljivosti po varjenju. Učinek je svetel in ima globino vlakenlasersko varjenje.
Polprevodniki pogosto uporabljajo veliko svetlobno točko z več kot 400 um, ki je v glavnem odgovorna za predgretje materiala, taljenje površine materiala in povečanje stopnje absorpcije materiala laserja z vlakni (stopnja absorpcije materiala laserja se povečuje z naraščanjem temperature)
Obročasti laser: dva optična modula z vlakni oddajata lasersko svetlobo, ki se prenaša na površino materiala skozi kompozitno optično vlakno (obročasto optično vlakno znotraj cilindričnega optičnega vlakna).
Dva laserska žarka z obročasto točko: zunanji obroč je odgovoren za razširitev odprtine ključavnice in taljenje materiala, notranji obročni laser pa je odgovoren za globino penetracije, kar omogoča varjenje z ultra nizkim brizganjem. Premer jedra notranjega in zunanjega laserskega obroča se lahko poljubno ujema, premer jedra pa se lahko poljubno ujema. Procesno okno je bolj prilagodljivo kot okno enega laserskega žarka.
Primerjava učinkov kompozitno-krožnega varjenja
Ker je hibridno varjenje kombinacija polprevodniškega varjenja s toplotno prevodnostjo in varjenja z globokim prebojem optičnih vlaken, je preboj zunanjega obroča plitvejši, metalografska struktura je ostrejša in vitkejša; hkrati je videz toplotna prevodnost, staljeni bazen ima majhna nihanja, velik razpon in staljeni bazen je bolj stabilen, kar odraža bolj gladek videz.
Ker je obročni laser kombinacija varjenja z globokim prebojem in varjenja z globokim prebojem, lahko zunanji obroč povzroči tudi globino preboja, ki lahko učinkovito razširi odprtino ključavnice. Enaka moč ima večjo globino prodiranja in debelejšo metalografijo, hkrati pa je stabilnost staljene mase nekoliko manjša od Nihanje polprevodnika optičnih vlaken je nekoliko večje kot pri kompozitnem varjenju, hrapavost pa je relativno velika.
Čas objave: 20. oktober 2023
