Primer analize aplikacij laserskega varjenja z različnimi premeri jedra

Velikost premera laserskega jedra bo vplivala na izgubo pri prenosu in porazdelitev gostote energije svetlobe. Razumna izbira premera jedra je zelo pomembna. Preveliki premer jedra bo povzročil popačenje modov in sipanje pri laserskem prenosu, kar bo vplivalo na kakovost žarka in natančnost fokusiranja. Premajhen premer jedra bo povzročil, da se simetrija gostote optične moči enomodnega vlakna poslabša, kar ne prispeva k prenosu.visokozmogljiv laser.

1. Prednosti in uporaba laserjev z majhnim premerom jedra (<100 μm)

Visoko odbojni materiali: aluminij, baker, nerjaveče jeklo, nikelj, molibden itd.;

(1）Za visoko odbojne materiale je treba izbrati laser z majhnim premerom jedra. Laserski žarek z visoko gostoto moči se uporablja za hitro segrevanje materiala v utekočinjeno ali uparjeno stanje, kar izboljša stopnjo absorpcije laserskega žarka v materialu in doseže učinkovito in hitro obdelavo. Izbira laserja z velikim premerom jedra lahko zlahka povzroči visok odboj, kar povzroči virtualno varjenje in celo izgorevanje laserja;

Materiali, občutljivi na razpoke: nikelj, ponikljan baker, aluminij, nerjaveče jeklo, titanova zlitina itd.

Ta material običajno zahteva strog nadzor nad območjem, ki ga prizadene toplota, in majhno talilno lonco, zato je primerneje izbrati laser z majhnim premerom jedra;

Visokohitrostna laserska obdelava:

(3）Globoko penetrirajoče varjenje zahteva visokohitrostno lasersko obdelavo, zato je treba izbrati laser z visoko gostoto energije, da se zagotovi zadostna energija linije za taljenje materiala pri visoki hitrosti, zlasti pri varjenju s preklopom, penetrirajočem varjenju itd., ki zahtevajo večjo globino penetracije. Bolje je izbrati laser z manjšim premerom jedra.

2. Prednosti in uporaba laserjev z velikim premerom jedra (> 100 μm)

Doseže se velik premer jedra in velika točka, veliko območje toplotne pokritosti, široko območje delovanja in le mikrotaljenje površine materiala, kar je zelo primerno za uporabo pri laserskem oblaganju, laserskem pretaljevanju, laserskem žarjenju, laserskem kaljenju itd. Na teh področjih velika svetlobna točka pomeni večjo proizvodno učinkovitost in manj napak (toplotno prevodno varjenje skoraj nima napak).

Kar zadevavarjenje, veliko mesto se uporablja predvsem zakompozitno varjenje, ki se uporablja za spajanje z laserjem z majhnim premerom jedra: velika točka povzroči, da se površina materiala rahlo stopi, preide iz trdnega v tekoče stanje, kar močno izboljša hitrost absorpcije materiala v laser, nato pa se uporabi majhno jedro. Pri tem postopku zaradi predgrevanja velike točke, naknadne obdelave in velikega temperaturnega gradienta, ki ga daje staljeni talini, material ni nagnjen k razpokam, ki jih povzroča hitro segrevanje in hitro hlajenje. Zaradi tega je videz zvara bolj gladek in se doseže manj brizganja kot pri rešitvi z enim samim laserjem.