Technologia łączenia laserowego lub technologia spawania laserowego wykorzystuje wiązkę lasera o dużej mocy do skupiania i regulowania napromieniowania powierzchni materiału, a powierzchnia materiału pochłania energię lasera i przekształca ją w energię cieplną, powodując miejscowe nagrzewanie i topienie materiału , a następnie chłodzenie i zestalanie w celu uzyskania połączenia materiałów jednorodnych lub odmiennych.Proces spawania laserowego wymaga gęstości mocy lasera wynoszącej 104do 108W/cm2.W porównaniu do tradycyjnych metod spawania, spawanie laserowe ma następujące zalety.
Technologia łączenia laserowego lub technologia spawania laserowego wykorzystuje wiązkę lasera o dużej mocy do skupiania i regulowania napromieniowania powierzchni materiału, a powierzchnia materiału pochłania energię lasera i przekształca ją w energię cieplną, powodując miejscowe nagrzewanie i topienie materiału , a następnie chłodzenie i zestalanie w celu uzyskania połączenia materiałów jednorodnych lub odmiennych.Proces spawania laserowego wymaga gęstości mocy lasera wynoszącej 104do 108W/cm2.W porównaniu do tradycyjnych metod spawania, spawanie laserowe ma następujące zalety.
1-chmura plazmy, 2-topliwy materiał, 3-dziurka od klucza, 4-głębokość stopienia
Ze względu na istnienie dziurki od klucza wiązka lasera po naświetleniu wnętrza dziurki od klucza zwiększy absorpcję lasera przez materiał i będzie sprzyjać tworzeniu się stopionego jeziorka po rozproszeniu i innym efektom. Porównuje się obie metody spawania następująco.
Powyższy rysunek przedstawia proces spawania laserowego tego samego materiału i tego samego źródła światła, mechanizm konwersji energii odbywa się wyłącznie poprzez dziurkę od klucza, dziurka od klucza, a roztopiony metal w pobliżu ścianki otworu porusza się wraz z postępem wiązki lasera, roztopiony metal odsuwa dziurkę od klucza od powietrza pozostawionego do wypełnienia i po kondensacji, tworząc szew spawalniczy.
Jeśli spawany materiał jest innym metalem, istnienie różnic we właściwościach termicznych będzie miało ogromny wpływ na proces spawania, takich jak różnice w temperaturach topnienia, przewodności cieplnej, cieple właściwym i współczynnikach rozszerzalności różnych materiałów, w wyniku naprężenia spawalnicze, odkształcenia spawalnicze i zmiany warunków krystalizacji metalu złącza spawanego, powodujące pogorszenie właściwości mechanicznych spoiny.
Dlatego, zgodnie z różnymi cechami miejsca spawania, w procesie spawania rozwinęło się laserowe spawanie wypełniające, lutowanie laserowe, spawanie laserowe z podwójną wiązką, laserowe spawanie kompozytowe itp.
Spawanie laserowe z wypełnieniem drutem
W procesie spawania laserowego stopów aluminium, tytanu i miedzi, ze względu na niską absorpcję światła lasera (<10%) w tych materiałach, fotogenerowana plazma posiada pewne ekranowanie światła lasera, dzięki czemu łatwo powstają odpryski i prowadzić do powstawania defektów, takich jak porowatość i pęknięcia.Ponadto na jakość spawania wpływa również to, że szczelina między elementami jest większa niż średnica plamki podczas napylania cienkich płyt.
Rozwiązując powyższe problemy, lepszy wynik spawania można uzyskać stosując metodę materiału dodatkowego.Wypełniaczem może być drut lub proszek, można też zastosować wstępnie ustaloną metodę wypełniania.Ze względu na małą ogniskową spoina po nałożeniu materiału dodatkowego spoina staje się węższa i ma na powierzchni lekko wypukły kształt.
Lutowanie laserowe
W przeciwieństwie do spawania, które topi dwie zespawane części jednocześnie, lutowanie twarde dodaje do powierzchni spoiny materiał wypełniający o niższej temperaturze topnienia niż materiał podstawowy, topi materiał wypełniający w celu wypełnienia szczeliny w temperaturze niższej niż topnienie materiału podstawowego i wyższą niż temperatura topnienia materiału wypełniającego, a następnie skrapla się, tworząc solidną spoinę.
Lutowanie nadaje się do wrażliwych na ciepło urządzeń mikroelektronicznych, cienkich płyt i lotnych materiałów metalicznych.
Ponadto można go dalej sklasyfikować jako lutowanie miękkie (<450°C) i lutowanie twarde (>450°C), w zależności od temperatury, w której nagrzewa się lut.
Spawanie laserowe z podwójną wiązką
Spawanie dwuwiązkowe pozwala na elastyczną i wygodną kontrolę czasu i położenia naświetlania laserem, dostosowując w ten sposób rozkład energii.
Stosowany jest głównie do spawania laserowego stopów aluminium i magnezu, spawania blach i połączeń zakładkowych w samochodach, lutowania laserowego i spawania głębokiego.
Podwójną wiązkę można uzyskać za pomocą dwóch niezależnych laserów lub poprzez rozszczepienie wiązki za pomocą rozdzielacza wiązki.
Te dwie wiązki mogą stanowić kombinację laserów o różnych charakterystykach w dziedzinie czasu (impulsowa lub ciągła), różnych długościach fal (średnia podczerwień lub fale widzialne) i różnej mocy, którą można wybrać w zależności od aktualnie przetwarzanego materiału.
4. Spawanie laserowe kompozytów
Ze względu na wykorzystanie wiązki laserowej jako jedynego źródła ciepła, spawanie laserowe z jednym źródłem ciepła ma niski współczynnik konwersji energii i stopień wykorzystania, interfejs portu materiału podstawowego spoiny łatwo powoduje niewspółosiowość, łatwo powstają pory i pęknięcia oraz inne niedociągnięcia, Aby rozwiązać ten problem, można wykorzystać właściwości grzewcze innych źródeł ciepła, aby poprawić nagrzewanie lasera na przedmiocie obrabianym, zwane zwykle laserowym spawaniem kompozytowym.
Główną formą laserowego spawania kompozytowego jest spawanie kompozytowe laserem i łukiem elektrycznym, efekt 1 + 1 > 2 jest następujący.
po wiązce lasera w pobliżu zaaplikowanego łuku,gęstość elektronów jest znacznie zmniejszona, chmura plazmy wytworzona podczas spawania laserowego jest rozcieńczana, comoże znacznie poprawić szybkość absorpcji lasera, podczas gdy łuk na wstępnym podgrzewaniu materiału podstawowego jeszcze bardziej zwiększy szybkość absorpcji lasera.
2. wysokie wykorzystanie energii łuku i całościzużycie energii zostanie zwiększone.
3, obszar działania spawania laserowego jest mały, łatwo spowodować niewspółosiowość portu spawalniczego, podczas gdy działanie termiczne łuku jest duże, co możezmniejszyć niewspółosiowość portu spawalniczego.Jednocześnie,poprawia się jakość spawania i wydajność łukudzięki skupieniu i prowadzeniu wiązki lasera na łuku.
4, spawanie laserowe o wysokiej temperaturze szczytowej, dużej strefie wpływu ciepła, szybkim chłodzeniu i szybkości krzepnięcia, łatwym do generowania pęknięć i porów;podczas gdy strefa wpływu ciepła łuku jest niewielka, co może zmniejszyć gradient temperatury, chłodzenie, prędkość krzepnięcia,może zmniejszyć i wyeliminować powstawanie porów i pęknięć.
Istnieją dwie powszechne formy spawania kompozytowego łukiem laserowym: spawanie kompozytowe laserowo TIG (jak pokazano poniżej) i spawanie kompozytowe laserowo MIG.
Istnieją również inne formy spawania, takie jak spawanie laserowe i łukiem plazmowym, spawanie laserowe i indukcyjne ze źródłem ciepła.
O MavenLaserze
Maven Laser jest liderem zastosowań w zakresie industrializacji laserowej w Chinach i autorytatywnym dostawcą globalnych rozwiązań w zakresie obróbki laserowej.Głęboko rozumiemy trend rozwojowy przemysłu wytwórczego, stale wzbogacamy nasze produkty i rozwiązania, nalegamy na badanie integracji automatyzacji, informatyzacji i inteligencji z przemysłem produkcyjnym, dostarczamy sprzęt do spawania laserowego, sprzęt do znakowania laserowego, sprzęt do czyszczenia laserowego oraz laserową biżuterię złotą i srebrną urządzeń do cięcia dla różnych gałęzi przemysłu, w tym serii pełnej mocy i stale poszerzamy nasze wpływy w dziedzinie sprzętu laserowego.
Czas publikacji: 13 stycznia 2023 r
