Przykładowa analiza zastosowań spawania laserowego przy różnych średnicach rdzenia

Rozmiar średnicy rdzenia lasera będzie miał wpływ na straty transmisji i rozkład gęstości energii światła.Bardzo ważny jest rozsądny dobór średnicy rdzenia.Nadmierna średnica rdzenia doprowadzi do zniekształceń modowych i rozproszenia w transmisji lasera, wpływając na jakość wiązki i dokładność ogniskowania.Zbyt mała średnica rdzenia powoduje pogorszenie symetrii gęstości mocy optycznej światłowodu jednomodowego, co nie sprzyja transmisji lasera dużej mocy.

1. Zalety i zastosowania laserów o małej średnicy rdzenia (<100um)

Materiały silnie odblaskowe: aluminium, miedź, stal nierdzewna, nikiel, molibden itp.;

（1）Materiały wysoce odblaskowe muszą wybrać laser o małej średnicy rdzenia.Wiązka laserowa o dużej mocy służy do szybkiego podgrzewania materiału do stanu upłynnionego lub odparowanego, co poprawia współczynnik absorpcji lasera przez materiał i pozwala na wydajną i szybką obróbkę.Wybór lasera o dużej średnicy rdzenia może łatwo doprowadzić do wysokiego odbicia., co prowadzi do wirtualnego spawania, a nawet spalenia lasera;

Materiały wrażliwe na pęknięcia: nikiel, miedź niklowana, aluminium, stal nierdzewna, stop tytanu itp.

Materiał ten zazwyczaj wymaga ścisłej kontroli strefy wpływu ciepła i małego jeziorka stopionego materiału, dlatego lepiej jest wybrać laser o małej średnicy rdzenia;

Szybka obróbka laserowa:

（3）Spawanie z głęboką penetracją wymaga obróbki laserowej z dużą prędkością i należy wybrać laser o dużej gęstości energii, aby zapewnić, że energia linii będzie wystarczająca do stopienia materiału z dużą prędkością, szczególnie w przypadku zgrzewania zakładkowego, zgrzewania penetracyjnego itp., które wymagają większej głębokości penetracji.Lepiej jest wybrać odpowiedni laser o małej średnicy rdzenia.

2. Zalety i zastosowania laserów o dużej średnicy rdzenia (>100um)

Uzyskuje się dużą średnicę rdzenia i dużą plamkę, duży obszar pokrycia cieplnego, szeroki obszar działania i jedynie mikrotopienie powierzchni materiału, co jest bardzo odpowiednie do zastosowań w napawaniu laserowym, przetapianiu laserowym, wyżarzaniu laserowym, hartowaniu laserowym itp. tych pól duża plamka świetlna oznacza wyższą wydajność produkcji i mniej wad (spawanie termoprzewodzące nie ma prawie żadnych wad).

Jeśli chodzi o spawanie, duża plamka jest używana głównie do spawania kompozytów, które wykorzystuje się do łączenia laserem o małej średnicy rdzenia: duża plamka powoduje, że powierzchnia materiału lekko się topi, przechodząc ze stanu stałego w ciecz, co znacznie poprawia szybkość absorpcji materiału do lasera, a następnie wykorzystuje mały rdzeń. W tym procesie, ze względu na wstępne nagrzanie dużej plamki, obróbkę końcową i duży gradient temperatury nadawany jeziorku, materiał nie jest podatny na uszkodzenia spowodowane pękaniem poprzez szybkie nagrzewanie i szybkie schładzanie.Może sprawić, że wygląd spoiny będzie gładszy i uzyskać mniejsze odpryski niż rozwiązanie z pojedynczym laserem.