Zavarivanje je proces spajanja dva ili više metala primjenom toplote. Zavarivanje obično uključuje zagrijavanje materijala do tačke topljenja tako da se osnovni metal topi i ispunjava praznine između spojeva, formirajući čvrstu vezu. Lasersko zavarivanje je metoda spajanja koja koristi laser kao izvor toplote.
Uzmimo za primjer bateriju s kvadratnim kućištem: jezgro baterije je spojeno laserom kroz više dijelova. Tokom cijelog procesa laserskog zavarivanja, čvrstoća veze materijala, efikasnost proizvodnje i stopa grešaka su tri pitanja koja najviše zabrinjavaju industriju. Čvrstoća veze materijala može se odraziti na metalografsku dubinu i širinu prodiranja (usko povezano s izvorom laserske svjetlosti); efikasnost proizvodnje je uglavnom povezana s mogućnostima obrade laserskog izvora svjetlosti; stopa grešaka je uglavnom povezana s odabirom laserskog izvora svjetlosti; stoga ovaj članak razmatra uobičajene izvore na tržištu. Provedeno je jednostavno poređenje nekoliko laserskih izvora svjetlosti, u nadi da će pomoći kolegama koji razvijaju procese.
Jerlasersko zavarivanjeje u suštini proces konverzije svjetlosti u toplinu, a uključeni su sljedeći ključni parametri: kvalitet snopa (BBP, M2, ugao divergencije), gustina energije, prečnik jezgra, oblik distribucije energije, adaptivna glava za zavarivanje, procesni prozori i procesni materijali se uglavnom koriste za analizu i poređenje izvora laserske svjetlosti iz ovih pravaca.
Poređenje jednomodnih i višemodnih lasera
Definicija jednomodnog i višemodnog načina rada:
Jednomodni se odnosi na jedan obrazac distribucije laserske energije na dvodimenzionalnoj ravni, dok se višemodni odnosi na prostorni obrazac distribucije energije formiran superpozicijom više obrazaca distribucije. Općenito, veličina faktora kvaliteta snopa M2 može se koristiti za procjenu da li je izlaz vlaknastog lasera jednomodni ili višemodni: M2 manji od 1,3 je čisti jednomodni laser, M2 između 1,3 i 2,0 je kvazi-jednomodni laser (sa nekoliko modova), a M2 je veći od 2,0. Za višemodne lasere.
Jerlasersko zavarivanjeje u suštini proces konverzije svjetlosti u toplinu, a uključeni su sljedeći ključni parametri: kvalitet snopa (BBP, M2, ugao divergencije), gustina energije, prečnik jezgra, oblik distribucije energije, adaptivna glava za zavarivanje, procesni prozori i procesni materijali se uglavnom koriste za analizu i poređenje izvora laserske svjetlosti iz ovih pravaca.
Poređenje jednomodnih i višemodnih lasera
Definicija jednomodnog i višemodnog načina rada:
Jednomodni se odnosi na jedan obrazac distribucije laserske energije na dvodimenzionalnoj ravni, dok se višemodni odnosi na prostorni obrazac distribucije energije formiran superpozicijom više obrazaca distribucije. Općenito, veličina faktora kvaliteta snopa M2 može se koristiti za procjenu da li je izlaz vlaknastog lasera jednomodni ili višemodni: M2 manji od 1,3 je čisti jednomodni laser, M2 između 1,3 i 2,0 je kvazi-jednomodni laser (sa nekoliko modova), a M2 je veći od 2,0. Za višemodne lasere.
Kao što je prikazano na slici: Slika b prikazuje raspodjelu energije jednog fundamentalnog moda, a raspodjela energije u bilo kojem smjeru koji prolazi kroz centar kruga je u obliku Gaussove krive. Slika a prikazuje višemodnu raspodjelu energije, koja je prostorna raspodjela energije formirana superpozicijom više pojedinačnih laserskih modova. Rezultat višemodne superpozicije je krivulja s ravnim vrhom.
Uobičajeni jednomodni laseri: IPG YLR-2000-SM, SM je skraćenica za Single Mode. Proračuni koriste kolimirani fokus 150-250 za izračunavanje veličine fokusne tačke, gustina energije je 2000 W, a gustina fokusne energije se koristi za poređenje.
Poređenje jednomodnog i višemodnoglasersko zavarivanjeefekti
Jednomodni laser: mali promjer jezgre, visoka gustoća energije, jaka sposobnost prodiranja, mala zona utjecaja topline, sličan oštrom nožu, posebno pogodan za zavarivanje tankih ploča i brzo zavarivanje, a može se koristiti s galvanometrima za obradu sitnih dijelova i visoko reflektirajućih dijelova (izuzetno reflektirajući dijelovi) ušiju, spojnih dijelova itd., kao što je prikazano na gornjoj slici, jednomodni ima manju ključaonicu i ograničenu količinu unutarnje metalne pare pod visokim pritiskom, tako da općenito nema nedostataka poput unutarnjih pora. Pri malim brzinama, izgled je hrapav bez upuhivanja zaštitnog zraka. Pri velikim brzinama dodaje se zaštita. Kvalitet obrade plina je dobar, učinkovitost je visoka, zavarivanja su glatka i ravna, a stopa prinosa je visoka. Pogodan je za zavarivanje slojeva i zavarivanje prodiranjem.
Višemodni laser: Veliki prečnik jezgre, nešto niža gustina energije od jednomodnog lasera, tup nož, veća ključaonica, deblja metalna struktura, manji odnos dubine i širine, a pri istoj snazi, dubina prodiranja je 30% niža od one kod jednomodnog lasera, tako da je pogodan za upotrebu za obradu sučeonog zavara i obradu debelih ploča sa velikim razmacima pri montaži.
Kompozitni prstenasti laserski kontrast
Hibridno zavarivanje: Poluprovodnički laserski snop talasne dužine 915 nm i vlaknasti laserski snop talasne dužine 1070 nm kombinovani su u istoj glavi za zavarivanje. Dva laserska snopa su koaksijalno raspoređena, a žarišne ravni dva laserska snopa mogu se fleksibilno podešavati, tako da proizvod ima oba poluprovodnička...lasersko zavarivanjemogućnosti nakon zavarivanja. Efekat je svijetao i ima dubinu vlakanalasersko zavarivanje.
Poluprovodnici često koriste veliku svjetlosnu tačku veću od 400um, koja je uglavnom odgovorna za predgrijavanje materijala, topljenje površine materijala i povećanje brzine apsorpcije vlaknastog lasera (brzina apsorpcije lasera materijala se povećava s porastom temperature).
Prstenasti laser: Dva modula optičkih vlakana emituju lasersku svjetlost, koja se prenosi na površinu materijala kroz kompozitno optičko vlakno (prstenasto optičko vlakno unutar cilindričnog optičkog vlakna).
Dva laserska snopa s prstenastom tačkom: vanjski prsten je odgovoran za širenje otvora ključaonice i topljenje materijala, a unutrašnji prstenasti laser je odgovoran za dubinu prodiranja, omogućavajući zavarivanje s ultra niskim prskanjem. Prečnici jezgre unutrašnjeg i vanjskog prstenastog lasera mogu se slobodno podešavati, a prečnik jezgre se može slobodno podešavati. Procesni prozor je fleksibilniji od onog kod jednog laserskog snopa.
Poređenje efekata kompozitnog kružnog zavarivanja
Budući da je hibridno zavarivanje kombinacija zavarivanja poluprovodnika toplinskom provodljivošću i zavarivanja dubokom penetracijom optičkih vlakana, penetracija vanjskog prstena je plića, metalografska struktura je oštrija i vitkija; istovremeno, izgled je toplinski provodljiv, rastopljeni bazen ima male fluktuacije, veliki raspon i rastopljeni bazen je stabilniji, što se odražava na glatkijem izgledu.
Budući da je prstenasti laser kombinacija dubokog prodiranja i dubokog prodiranja zavarivanja, vanjski prsten također može proizvesti dubinu prodiranja, što može efikasno proširiti otvor ključaonice. Ista snaga ima veću dubinu prodiranja i deblji metalografski sloj, ali istovremeno je stabilnost rastopljenog bazena nešto manja. Fluktuacija optičkog vlakna poluprovodnika je nešto veća nego kod kompozitnog zavarivanja, a hrapavost je relativno velika.
Vrijeme objave: 20. oktobar 2023.
