Svejsning er en proces, hvor to eller flere metaller forbindes gennem påføring af varme. Svejsning involverer typisk opvarmning af et materiale til dets smeltepunkt, så basismetallet smelter for at udfylde hullerne mellem leddene, hvilket danner en stærk forbindelse. Lasersvejsning er en forbindelsesmetode, der bruger laser som varmekilde.
Tag det firkantede batteri som et eksempel: batterikernen er forbundet med laser gennem flere dele. Under hele lasersvejseprocessen er materialeforbindelsesstyrke, produktionseffektivitet og defektrate tre spørgsmål, som industrien er mere bekymret over. Materialeforbindelsesstyrken kan afspejles af den metallografiske indtrængningsdybde og -bredde (nært relateret til laserlyskilden); produktionseffektiviteten er hovedsageligt relateret til laserlyskildens behandlingsevne; defektraten er hovedsageligt relateret til valget af laserlyskilden; derfor diskuterer denne artikel de almindelige på markedet. En simpel sammenligning af flere laserlyskilder udføres i håb om at hjælpe andre procesudviklere.
Fordilasersvejsninger i det væsentlige en lys-til-varme konverteringsproces, flere involverede nøgleparametre er som følger: strålekvalitet (BBP, M2, divergensvinkel), energitæthed, kernediameter, energifordelingsform, adaptivt svejsehoved, procesvinduer og bearbejdelige materialer bruges hovedsageligt til at analysere og sammenligne laserlyskilder fra disse retninger.
Singlemode-Multimode Laser Sammenligning
Single-mode multi-mode definition:
Single mode refererer til et enkelt distributionsmønster af laserenergi på et todimensionalt plan, mens multi-mode refererer til det rumlige energifordelingsmønster dannet ved overlejring af flere distributionsmønstre. Generelt kan størrelsen af strålekvaliteten M2-faktor bruges til at bedømme, om fiberlaseroutputtet er single-mode eller multi-mode: M2 mindre end 1,3 er en ren single-mode laser, M2 mellem 1,3 og 2,0 er en kvasi-mode. single-mode laser (få-mode), og M2 er større end 2,0. Til multimode lasere.
Fordilasersvejsninger i det væsentlige en lys-til-varme konverteringsproces, flere involverede nøgleparametre er som følger: strålekvalitet (BBP, M2, divergensvinkel), energitæthed, kernediameter, energifordelingsform, adaptivt svejsehoved, procesvinduer og bearbejdelige materialer bruges hovedsageligt til at analysere og sammenligne laserlyskilder fra disse retninger.
Singlemode-Multimode Laser Sammenligning
Single-mode multi-mode definition:
Single mode refererer til et enkelt distributionsmønster af laserenergi på et todimensionalt plan, mens multi-mode refererer til det rumlige energifordelingsmønster dannet ved overlejring af flere distributionsmønstre. Generelt kan størrelsen af strålekvaliteten M2-faktor bruges til at bedømme, om fiberlaseroutputtet er single-mode eller multi-mode: M2 mindre end 1,3 er en ren single-mode laser, M2 mellem 1,3 og 2,0 er en kvasi-mode. single-mode laser (få-mode), og M2 er større end 2,0. Til multimode lasere.
Som vist på figuren: Figur b viser energifordelingen af en enkelt fundamental tilstand, og energifordelingen i enhver retning, der passerer gennem midten af cirklen, er i form af en Gauss-kurve. Billede a viser multi-mode energifordelingen, som er den rumlige energifordeling dannet ved overlejring af flere enkelte lasertilstande. Resultatet af multi-mode superposition er en flad-top kurve.
Almindelige single-mode lasere: IPG YLR-2000-SM, SM er forkortelsen af Single Mode. Beregningerne bruger kollimeret fokus 150-250 til at beregne fokuspunktstørrelsen, energitætheden er 2000W, og fokusenergitætheden bruges til sammenligning.
Sammenligning af single-mode og multi-modelasersvejsningeffekter
Single-mode laser: lille kernediameter, høj energitæthed, stærk gennemtrængningsevne, lille varmepåvirket zone, der ligner en skarp kniv, især velegnet til svejsning af tynde plader og højhastighedssvejsning, og kan bruges med galvanometre til at behandle bittesmå dele og stærkt reflekterende dele (ekstremt reflekterende dele) ører, forbindelsesstykker osv.), som vist på figuren ovenfor, har single-mode et mindre nøglehul og et begrænset volumen af intern højtryksmetaldamp, så den har generelt ikke defekter såsom indre porer. Ved lave hastigheder er udseendet ru uden at blæse beskyttelsesluft. Ved høje hastigheder tilføjes beskyttelse. Gasbehandlingskvaliteten er god, effektiviteten er høj, svejsningerne er glatte og flade, og udbyttegraden er høj. Den er velegnet til stabelsvejsning og penetreringssvejsning.
Multi-mode laser: Stor kernediameter, lidt lavere energitæthed end single-mode laser, stump kniv, større nøglehul, tykkere metalstruktur, mindre dybde-til-bredde-forhold, og ved samme effekt er indtrængningsdybden 30 % lavere end for single-mode laser, så den er velegnet til brug. Velegnet til stødsvejsning og tyk pladebearbejdning med store monteringsspalter.
Komposit-ring laserkontrast
Hybridsvejsning: Halvlederlaserstrålen med en bølgelængde på 915nm og fiberlaserstrålen med en bølgelængde på 1070nm er kombineret i det samme svejsehoved. De to laserstråler er koaksialt fordelt og brændplanerne på de to laserstråler kan justeres fleksibelt, så produktet har både halvlederlasersvejsningegenskaber efter svejsning. Effekten er lys og har fiberdybdenlasersvejsning.
Halvledere bruger ofte en stor lysplet på mere end 400um, som hovedsageligt er ansvarlig for forvarmning af materialet, smeltning af materialets overflade og forøgelse af materialets absorptionshastighed af fiberlaser (materialets absorptionshastighed af laser stiger, når temperaturen stiger)
Ringlaser: To fiberlasermoduler udsender laserlys, som transmitteres til materialets overflade gennem en kompositoptisk fiber (ringoptisk fiber i cylindrisk optisk fiber).
To laserstråler med ringformet plet: Den ydre ring er ansvarlig for at udvide nøglehulsåbningen og smelte materialet, og den indre ringlaser er ansvarlig for indtrængningsdybden, hvilket muliggør svejsning med ultralav sprøjt. De indre og ydre ringlaserkraftkernediametre kan frit matches, og kernediameteren kan frit matches. Procesvinduet er mere fleksibelt end for en enkelt laserstråle.
Sammenligning af komposit-cirkulære svejseeffekter
Da hybridsvejsning er en kombination af halvleders termisk ledningsevnesvejsning og fiberoptisk dyb penetrationssvejsning, er den ydre ringgennemtrængning mere lavvandet, den metallografiske struktur er skarpere og slankere; på samme tid er udseendet termisk ledningsevne, den smeltede pool har små udsving, en stor rækkevidde, og den smeltede pool er mere stabil, hvilket afspejler et glattere udseende.
Da ringlaseren er en kombination af dyb penetrationssvejsning og dyb penetrationssvejsning, kan den ydre ring også producere penetrationsdybde, som effektivt kan udvide nøglehulsåbningen. Den samme kraft har større indtrængningsdybde og tykkere metallografi, men på samme tid er stabiliteten af den smeltede pool lidt mindre end Udsvinget af optisk fiberhalvleder er lidt større end for kompositsvejsning, og ruheden er relativt stor.
Indlægstid: 20. oktober 2023
