Tehnologija laserskog spajanja, ili tehnologija laserskog zavarivanja, koristi laserski snop velike snage za fokusiranje i regulaciju zračenja površine materijala, a površina materijala apsorbira lasersku energiju i pretvara je u toplinsku energiju, uzrokujući lokalno zagrijavanje i topljenje materijala, nakon čega slijedi hlađenje i očvršćavanje kako bi se postiglo spajanje homogenih ili različitih materijala. Proces laserskog zavarivanja zahtijeva gustoću snage lasera od 104do 108W/cm2U poređenju sa tradicionalnim metodama zavarivanja, lasersko zavarivanje ima sljedeće prednosti.
Tehnologija laserskog spajanja, ili tehnologija laserskog zavarivanja, koristi laserski snop velike snage za fokusiranje i regulaciju zračenja površine materijala, a površina materijala apsorbira lasersku energiju i pretvara je u toplinsku energiju, uzrokujući lokalno zagrijavanje i topljenje materijala, nakon čega slijedi hlađenje i očvršćavanje kako bi se postiglo spajanje homogenih ili različitih materijala. Proces laserskog zavarivanja zahtijeva gustoću snage lasera od 104do 108W/cm2U poređenju sa tradicionalnim metodama zavarivanja, lasersko zavarivanje ima sljedeće prednosti.
1-plazma oblak, 2-topljivi materijal, 3-ključaonica, 4-dubina fuzije
Zbog postojanja ključaonice, laserski snop, nakon ozračivanja unutrašnjosti ključaonice, povećat će apsorpciju lasera od strane materijala i potaknuti stvaranje rastopljenog sloja nakon raspršenja i drugih efekata, te se dvije metode zavarivanja upoređuju na sljedeći način.
Gornja slika prikazuje proces laserskog zavarivanja istog materijala i istog izvora svjetlosti, mehanizam pretvorbe energije se vrši samo kroz ključaonicu, ključaonica i rastopljeni metal blizu zida rupe se kreću s napredovanjem laserskog snopa, rastopljeni metal pomiče ključaonicu dalje od zraka koji je ostao da bi se ispunio i nakon kondenzacije formirao zavareni šav.
Ako je materijal koji se zavaruje različit metal, postojanje razlika u termičkim svojstvima imat će veliki utjecaj na proces zavarivanja, kao što su razlike u tačkama topljenja, toplotnoj provodljivosti, specifičnom toplotnom kapacitetu i koeficijentima širenja različitih materijala, što rezultira naponom zavarivanja, deformacijom zavarivanja i promjenama u uslovima kristalizacije metala zavarenog spoja, uzrokujući smanjenje mehaničkih svojstava zavara.
Stoga, u skladu s različitim karakteristikama scene zavarivanja, proces zavarivanja razvio je lasersko zavarivanje punilom, lasersko lemljenje, dvostruko lasersko zavarivanje, lasersko kompozitno zavarivanje itd.
Zavarivanje laserskom žicom za punjenje
U procesu laserskog zavarivanja legura aluminija, titana i bakra, zbog niske apsorpcije laserske svjetlosti (<10%) u ovim materijalima, fotogenerirana plazma ima određeni zaštitni učinak protiv laserske svjetlosti, tako da lako dolazi do prskanja i stvaranja defekata poput poroznosti i pukotina. Osim toga, na kvalitet zavarivanja utiče i razmak između radnih komada veći od prečnika tačke tokom raspršivanja tanke ploče.
U rješavanju gore navedenih problema, bolji rezultat zavarivanja može se postići korištenjem metode dodatnog materijala. Punilo može biti žica ili prah, ili se može koristiti unaprijed određena metoda punila. Zbog male fokusirane tačke, zavar postaje uži i ima blago konveksan oblik na površini nakon nanošenja dodatnog materijala.
Lasersko lemljenje
Za razliku od zavarivanja topljenjem, koje istovremeno topi dva zavarena dijela, lemljenje dodaje dodatni materijal s nižom tačkom topljenja od osnovnog materijala na površinu zavara, topi dodatni materijal kako bi popunio prazninu na temperaturi nižoj od tačke topljenja osnovnog materijala i višoj od tačke topljenja dodatnog materijala, a zatim kondenzuje i formira čvrsti zavar.
Lemljenje je pogodno za mikroelektronske uređaje osjetljive na toplinu, tanke ploče i isparljive metalne materijale.
Nadalje, može se dalje klasificirati kao meko lemljenje (<450 °C) i tvrdo lemljenje (>450 °C) ovisno o temperaturi na kojoj se materijal za lemljenje zagrijava.
Dvostruko lasersko zavarivanje
Dvostruko zavarivanje omogućava fleksibilnu i praktičnu kontrolu vremena i položaja laserskog zračenja, čime se podešava raspodjela energije.
Uglavnom se koristi za lasersko zavarivanje legura aluminija i magnezija, zavarivanje spojeva i preklapajućih ploča za automobile, lasersko lemljenje i duboko fuziono zavarivanje.
Dvostruki snop se može dobiti pomoću dva nezavisna lasera ili dijeljenjem snopa pomoću razdjelnika snopa.
Dva snopa mogu biti kombinacija lasera s različitim karakteristikama vremenskog domena (pulsni vs. kontinuirani), različitim talasnim dužinama (srednje infracrvene vs. vidljive talasne dužine) i različitim snagama, koje se mogu odabrati u skladu sa stvarno obrađenim materijalom.
4. Lasersko kompozitno zavarivanje
Zbog upotrebe laserskog snopa kao jedinog izvora toplote, lasersko zavarivanje s jednim izvorom toplote ima nisku stopu konverzije energije i stopu iskorištenja, a na spoju osnovnog materijala za zavarivanje lako se stvaraju neusklađenosti, pore i pukotine i drugi nedostaci. Da bi se riješio ovaj problem, mogu se koristiti karakteristike grijanja drugih izvora toplote za poboljšanje zagrijavanja obratka laserom, što se obično naziva lasersko kompozitno zavarivanje.
Glavni oblik laserskog kompozitnog zavarivanja je kompozitno zavarivanje laserom i električnim lukom, a efekat 1 + 1 > 2 je sljedeći.
nakon laserskog snopa u blizini primijenjenog luka,gustina elektrona je značajno smanjena, oblak plazme generiran laserskim zavarivanjem se razrjeđuje, štomože znatno poboljšati brzinu apsorpcije lasera, dok će luk na predgrijavanju osnovnog materijala dodatno povećati brzinu apsorpcije lasera.
2. visoka iskorištenost energije luka i ukupnepotrošnja energije će se povećati.
3, područje djelovanja laserskog zavarivanja je malo, što lako može uzrokovati neusklađenost otvora za zavarivanje, dok je termičko djelovanje luka veliko, što možesmanjiti neusklađenost otvora za zavarivanjeIstovremeno,Poboljšan je kvalitet zavarivanja i efikasnost lukazbog fokusirajućeg i vodećih efekata laserskog snopa na luk.
4, lasersko zavarivanje s visokom vršnom temperaturom, velikom zonom utjecaja topline, brzom brzinom hlađenja i skrućivanja, lako stvaranje pukotina i pora; dok je zona utjecaja topline luka mala, što može smanjiti temperaturni gradijent, hlađenje i brzinu skrućivanja,može smanjiti i eliminirati stvaranje pora i pukotina.
Postoje dva uobičajena oblika laserskog zavarivanja kompozitnih materijala: lasersko-TIG zavarivanje kompozitnih materijala (kao što je prikazano dolje) i lasersko-MIG zavarivanje kompozitnih materijala.
Postoje i drugi oblici zavarivanja kao što su lasersko i plazma luk, lasersko i induktivno zavarivanje spojevima izvora topline.
O MavenLaseru
Maven Laser je lider u primjeni laserske industrijalizacije u Kini i autoritativni dobavljač globalnih rješenja za lasersku obradu. Duboko razumijemo trend razvoja proizvodne industrije, stalno obogaćujemo naše proizvode i rješenja, insistiramo na istraživanju integracije automatizacije, informatizacije i inteligencije s proizvodnom industrijom, pružamo opremu za lasersko zavarivanje, opremu za lasersko označavanje, opremu za lasersko čišćenje i opremu za lasersko rezanje zlatnog i srebrnog nakita za različite industrije, uključujući serije pune snage, te kontinuirano širimo naš utjecaj u području laserske opreme.
Vrijeme objave: 13. januar 2023.
