I . Ydinhitsausperiaate: Energian muuntaminen ja materiaalin sulaminen
Lämmönjohtavuusvaihe: Pienellä teholla tai lyhyellä valotuksella lämpö siirtyy materiaalin läpi johtavuuden avulla aiheuttaen pinnan pehmenemistä .
Sulamisvaihe: Riittävä energia luo sulan uima -altaan paikallisen materiaalin sulamisen kautta .
Höyrystymisvaihe(avaimenreiän hitsauksessa): Suuri tehotiheys höyrystää materiaalin muodostaen "avaimenreiän", joka antaa laserille tunkeutua syvälle, luomalla hitsaus, jolla on korkea syvyys-leveyssuhde .
II . avainkomponentit ja niiden toiminnot
Lasergeneraattori: Tuottaa korkeaenergian lasersäteitä, määrittäen tehon (e . g ., 100 w-10 kW) ja aallonpituus (e . g ., 1064 nm kuitulasereille, 10 . 6 μm, lasereita varten).
Optinen järjestelmä: Sisältää linssit, peilit ja galvo -skannerit keskittääkseen säteen ja ohjauspisteen sijainnin/muodon, vaikuttaen hitsaustarkkuuteen ja tehokkuuteen .
Liikejärjestelmä: Käsittää servomoottorit ja oppaat työkappaleen tai laserpään siirtämiseksi, mikä mahdollistaa suuntauksen ohjauksen (lineaarinen, kaareva, 3D -hitsaus) .
Jäähdytysjärjestelmä: Vesi- tai ilmajäähdytys estää lasergeneraattorin ja optisten komponenttien ylikuumenemisen varmistaen, että stabiili toimenpide .
Hallintajärjestelmä: Integroitu ohjelmisto (E . g ., PLC, erikoistunut hitsausohjelmisto) Asettaa parametrit (teho, nopeus, pulssitaajuus) ja tarkkailee prosessia .
Kaasujärjestelmä: Toimittaa inerttejä kaasuja (argonia, typpeä) tai reaktiivisia kaasuja (CO₂) suojaamaan sulaa poolia hapettumiselta ja parantamaan hitsausta .
III . päähitsaustilat ja ominaisuudet
Matala tehotiheys (<10⁵ W/cm²) allows heat to transfer through conduction, forming a shallow, wide molten pool. Ideal for thin materials (<1 mm), it yields smooth welds with minimal deformation, suitable for electronics and precision parts.
High power density (>10⁵ w/cm²) höyrystää materiaalia "avaimenreiän" luomiseksi, antamalla laserin tunkeutua syvästi . avaimenreiän liikkuu laserilla ja sulan uima-allas jähmettyy syvän narrow-hitsaukseen . Tämä sopii paksuihin materiaaleihin (1–20 mm), kuten automaattiset vartalot ja ilmasopimukset ja paastonopeus ja tyhjennysten nopeus ja tyhjennys-to-aukkojen kanssa, jotka ovat automaattisia vartaloja ja ilma-aukkoisia aineita, joiden paasto- ja paastonopeus- ja tyhjennysaineiden ja ilmanvaihto-aukkojen kanssa. jopa 10: 1.
Iv . kriittiset hitsausparametrit
Laservoima: Määrittää energiatulon . Korkeampi teho mahdollistaa paksujen materiaalien syvemmän tunkeutumisen, kun taas riittämätön teho aiheuttaa puutteelliset hitsaukset .
Hitsausnopeus: On vastattava virtaa . liiallinen nopeus johtaa epätäydelliseen fuusioon, ja liian hidas nopeus laajentaa lämpöä koskevaa vyöhykettä ja aiheuttaa muodonmuutoksen .
Pisteen halkaisija: Vaikuttaa energiatiheyteen . pienempiä pisteitä keskittyen energiaa hienohitsaukseen .
Pulssitaajuus ja leveys(Pulssilasereille): Ohjauslämpötulon ohjauslämpötulot ohuissa tai lämpöherkissä materiaaleissa .
Defocus -etäisyys: Laser -tarkennuksen ja työkappaleen pinnan välinen etäisyys . positiivinen defocus (tarkennus pinnan yläpuolella) sopii pintahitsaukseen, kun taas negatiivinen defocus (tarkennus materiaalin sisällä) on syvän tunkeutumisen .
V . materiaalin sopeutumiskyky ja sovellukset
Sopivat materiaalit:
Metallit: Ruostumaton teräs, hiiliteräs, alumiiniseos, kupari, titaaniseos, nikkeli-seos ja erilaiset materiaalit (e . g ., kupari-alumiini) .}}}}}}}}}}}}
Ei-metallit: Tietyt muovit ja keramiikka (erikoistuneilla laitteilla) .
Tyypilliset sovellukset:
Valmistus: Automoottorien osat (runko, akkukotelot), elektroniikka (piirilevyt, liittimet), ilmailualan (moottorikomponentit) .
Lääketieteellinen: Katetrien ja implantoitavien laitteiden tarkkuushitsaus .
Uusi energia: litiumakkujen ja aurinkosähkömoduulien hitsaus .
VI . Laserhitsauksen edut ja rajoitukset
Edut:
Konsentroitu energia mahdollistaa nopean hitsauksen ja minimaaliset lämpövaikutteiset vyöhykkeet vähentäen muodonmuutoksia .
Kontaktiprosessointi välttää työkappaleiden mekaaniset vauriot, jotka sopivat vaikeasti tavoitettaviin alueisiin .
Korkea tarkkuus ja johdonmukainen hitsaus laatu, ihanteellinen massatuotantoon .
Laaja materiaali mukautumiskyky, mukaan lukien erilaiset materiaalit .
Rajoitukset:
Korkeat alkuperäiset laitteet kustannukset, mikä tekee siitä vähemmän sopivan pienen tuotantoon .
Tiukat vaatimukset työkappaleen istuvuudelle ja pintapuhdistukselle .
Optisten järjestelmien ja lasergeneraattoreiden monimutkainen ylläpito .
-------------------
Ryder