Hitsaus on prosessi, jossa kaksi tai useampi metalli liitetään yhteen lämmön avulla. Hitsauksessa tyypillisesti materiaali kuumennetaan sulamispisteeseensä niin, että perusmetalli sulaa täyttääkseen liitosten väliset raot muodostaen vahvan liitoksen. Laserhitsaus on liitäntämenetelmä, jossa käytetään laseria lämmönlähteenä.
Otetaan esimerkiksi nelikulmainen kotelon akku: akun ydin on yhdistetty laserilla useiden osien kautta. Koko laserhitsausprosessin aikana materiaaliliitoksen lujuus, tuotannon tehokkuus ja vikojen määrä ovat kolme asiaa, joista teollisuus on enemmän huolissaan. Materiaaliliitoksen lujuus voi heijastua metallografisen tunkeutumissyvyyden ja -leveyden perusteella (läheisesti suhteessa laservalonlähteeseen); tuotannon tehokkuus liittyy pääasiassa laservalonlähteen prosessointikykyyn; vikojen määrä liittyy pääasiassa laservalonlähteen valintaan; siksi tässä artikkelissa käsitellään yleisiä markkinoilla olevia. Useiden laservalolähteiden yksinkertainen vertailu suoritetaan toivoen auttavan muita prosessikehittäjiä.
Koskalaserhitsauson pohjimmiltaan valosta lämmöksi muunnosprosessi, johon liittyvät useat keskeiset parametrit ovat seuraavat: säteen laatu (BBP, M2, hajoamiskulma), energiatiheys, sydämen halkaisija, energian jakautumismuoto, mukautuva hitsauspää, prosessointi Prosessiikkunat ja prosessoitavat materiaalit käytetään pääasiassa laservalonlähteiden analysointiin ja vertailuun näistä suunnista.
Yhden ja monimuotoisen laserin vertailu
Yhden tilan monitilamääritys:
Yksimoodi viittaa yhteen laserenergian jakautumiskuvioon kaksiulotteisessa tasossa, kun taas monimuoto viittaa spatiaaliseen energian jakautumiskuvioon, joka muodostuu useiden jakautumakuvioiden superpositiosta. Yleensä säteen laadun M2-kertoimen koon perusteella voidaan arvioida, onko kuitulaserlähtö yksimuotoinen vai monimuotoinen: M2 alle 1,3 on puhdas yksimuotolaser, M2 välillä 1,3 - 2,0 on näennäinen. yksimuotolaser (muutamamoodi) ja M2 on suurempi kuin 2,0. Monimuotolasereille.
Koskalaserhitsauson pohjimmiltaan valosta lämmöksi muunnosprosessi, johon liittyvät useat keskeiset parametrit ovat seuraavat: säteen laatu (BBP, M2, hajoamiskulma), energiatiheys, sydämen halkaisija, energian jakautumismuoto, mukautuva hitsauspää, prosessointi Prosessiikkunat ja prosessoitavat materiaalit käytetään pääasiassa laservalonlähteiden analysointiin ja vertailuun näistä suunnista.
Yhden ja monimuotoisen laserin vertailu
Yhden tilan monitilamääritys:
Yksimoodi viittaa yhteen laserenergian jakautumiskuvioon kaksiulotteisessa tasossa, kun taas monimuoto viittaa spatiaaliseen energian jakautumiskuvioon, joka muodostuu useiden jakautumakuvioiden superpositiosta. Yleensä säteen laadun M2-kertoimen koon perusteella voidaan arvioida, onko kuitulaserlähtö yksimuotoinen vai monimuotoinen: M2 alle 1,3 on puhdas yksimuotolaser, M2 välillä 1,3 - 2,0 on näennäinen. yksimuotolaser (muutamamoodi) ja M2 on suurempi kuin 2,0. Monimuotolasereille.
Kuten kuvasta näkyy: Kuva b esittää yhden perusmoodin energiajakauman, ja energian jakautuminen mihin tahansa ympyrän keskipisteen läpi kulkevaan suuntaan on Gaussin käyrän muodossa. Kuvassa a näkyy monimuotoinen energiajakauma, joka on useiden yksittäisten lasermoodien superpositiosta muodostuva spatiaalinen energiajakauma. Monimuotoisen superponoinnin tulos on tasainen käyrä.
Yleiset yksimuotolaserit: IPG YLR-2000-SM, SM on lyhenne sanoista Single Mode. Laskelmissa käytetään kollimoitua tarkennusta 150-250 tarkennuspisteen koon laskemiseen, energiatiheys on 2000W ja vertailuna käytetään tarkennusenergian tiheyttä.
Yksi- ja monimoodien vertailulaserhitsaustehosteita
Yksimuotolaser: pieni ytimen halkaisija, korkea energiatiheys, vahva tunkeutumiskyky, pieni lämpövaikutusalue, samanlainen kuin terävä veitsi, sopii erityisen hyvin ohuiden levyjen hitsaukseen ja nopeaan hitsaukseen, ja sitä voidaan käyttää galvanometrien kanssa pienten kappaleiden käsittelyyn osat ja erittäin heijastavat osat (erittäin heijastavat osat) korvat, liitososat jne.), kuten yllä olevasta kuvasta näkyy, yksimoodissa on pienempi avaimenreikä ja rajoitettu määrä sisäistä korkeapaineista metallihöyryä, joten se ei yleensä niissä on vikoja, kuten sisäisiä huokosia. Alhaisilla nopeuksilla ulkonäkö on karkea ilman suojaavaa ilmaa. Suurilla nopeuksilla suoja lisätään. Kaasunkäsittelyn laatu on hyvä, hyötysuhde on korkea, hitsit ovat sileitä ja litteitä ja myötöaste on korkea. Se soveltuu pinohitsaukseen ja lävistyshitsaukseen.
Monimuotolaser: Suuri sydämen halkaisija, hieman pienempi energiatiheys kuin yksimuotolaserin, tylppä veitsi, suurempi avaimenreikä, paksumpi metallirakenne, pienempi syvyys-leveyssuhde ja samalla teholla tunkeutumissyvyys on 30 % pienempi kuin yksimuotolaser, joten se soveltuu käytettäväksi Soveltuu päittäishitsien käsittelyyn ja paksujen levyjen käsittelyyn suurilla kokoonpanovälillä.
Komposiittirengaslaserkontrasti
Hybridihitsaus: Puolijohdelaser-säde, jonka aallonpituus on 915 nm, ja kuitulasersäde, jonka aallonpituus on 1070 nm, yhdistetään samaan hitsauspäähän. Kaksi lasersädettä jakautuvat koaksiaalisesti ja kahden lasersäteen polttotasoja voidaan säätää joustavasti niin, että tuotteessa on molemmat puolijohteetlaserhitsausominaisuudet hitsauksen jälkeen. Vaikutus on kirkas ja kuitujen syvyyslaserhitsaus.
Puolijohteet käyttävät usein suurta, yli 400 um:n valopistettä, joka on pääasiassa vastuussa materiaalin esilämmittämisestä, materiaalin pinnan sulattamisesta ja materiaalin kuitulaserin absorptionopeuden lisäämisestä (materiaalin laserin absorptionopeus kasvaa lämpötilan noustessa)
Rengaslaser: Kaksi kuitulasermoduulia lähettävät laservaloa, joka välittyy materiaalin pinnalle komposiittivalokuidun kautta (rengasvalokuitu sylinterimäisessä valokuidussa).
Kaksi lasersädettä rengasmaisella pisteellä: ulompi rengas vastaa avaimenreiän aukon laajentamisesta ja materiaalin sulattamisesta, ja sisärengaslaser vastaa tunkeutumissyvyydestä, mikä mahdollistaa erittäin alhaisen roiskehitsauksen. Lasertehosydämen sisä- ja ulkohalkaisijat voidaan sovittaa vapaasti, ja ytimen halkaisija voidaan sovittaa vapaasti. Prosessiikkuna on joustavampi kuin yksittäisen lasersäteen ikkuna.
Komposiitti-ympyrähitsauksen vaikutusten vertailu
Koska hybridihitsaus on puolijohdelämmönjohtavuushitsauksen ja kuituoptisen syväläpihitsauksen yhdistelmä, ulkorenkaan tunkeuma on matalampi, metallografinen rakenne on terävämpi ja ohuempi; samalla ulkonäkö on lämmönjohtavuus, sulassa altaassa on pieniä vaihteluita, suuri alue ja sulaallas on vakaampi, mikä heijastaa tasaisempaa ulkonäköä.
Koska rengaslaser on syvän tunkeutumishitsauksen ja syvän tunkeutumishitsauksen yhdistelmä, ulkorengas voi myös tuottaa tunkeutumissyvyyttä, mikä voi tehokkaasti laajentaa avaimenreiän aukkoa. Samalla teholla on suurempi tunkeutumissyvyys ja paksumpi metallografia, mutta samaan aikaan sulan altaan stabiilisuus on hieman pienempi kuin valokuitupuolijohteen vaihtelu on hieman suurempi kuin komposiittihitsauksen ja karheus on suhteellisen suuri.
Postitusaika: 20.10.2023
