A hegesztés két vagy több fém összekapcsolásának folyamata hő alkalmazásával. A hegesztés általában magában foglalja az anyag olvadáspontjára való melegítését, így az alapfém megolvad, és kitölti a hézagok közötti hézagokat, erős kapcsolatot hozva létre. A lézeres hegesztés olyan csatlakozási módszer, amely lézert használ hőforrásként.
Vegyük például a négyzet alakú akkumulátort: az akkumulátor magját lézerrel több részen keresztül csatlakoztatják. A teljes lézeres hegesztési folyamat során az anyagok csatlakozási szilárdsága, a gyártás hatékonysága és a hibák aránya három olyan probléma, amely miatt az iparág jobban aggódik. Az anyag csatlakozási szilárdságát tükrözheti a metallográfiai behatolási mélység és szélesség (a lézerfényforráshoz szorosan kapcsolódó); a gyártási hatékonyság elsősorban a lézerfényforrás feldolgozási képességétől függ; a hibaarány főként a lézerfényforrás kiválasztásától függ; ezért ez a cikk a piacon szokásosakat tárgyalja. Számos lézerfényforrás egyszerű összehasonlítását végzik el, remélve, hogy segítséget nyújtanak a folyamatfejlesztő kollégáknak.
Mertlézeres hegesztéslényegében egy fény-hő átalakítási folyamat, számos kulcsfontosságú paraméter a következők: sugárminőség (BBP, M2, divergencia szög), energiasűrűség, magátmérő, energiaeloszlási forma, adaptív hegesztőfej, feldolgozás Folyamat ablakok és feldolgozható anyagok főként ezekből az irányokból származó lézerfényforrások elemzésére és összehasonlítására használják.
Egymódusú és többmódusú lézeres összehasonlítás
Egymódusú többmódusú definíció:
Az egymódus a lézerenergia egyetlen eloszlási mintázatára vonatkozik egy kétdimenziós síkon, míg a többmódusú a több eloszlási minta szuperpozíciója által kialakított térbeli energiaeloszlási mintára. Általában a sugárminőség M2-tényezőjének mérete használható annak megítélésére, hogy a szálas lézer kimenete egymódusú vagy többmódusú: az 1,3-nál kisebb M2 tiszta egymódusú lézer, az 1,3 és 2,0 közötti M2 pedig kvázi egymódusú lézer (néhány mód), és M2 nagyobb, mint 2,0. Többmódusú lézerekhez.
Mertlézeres hegesztéslényegében egy fény-hő átalakítási folyamat, számos kulcsfontosságú paraméter a következők: sugárminőség (BBP, M2, divergencia szög), energiasűrűség, magátmérő, energiaeloszlási forma, adaptív hegesztőfej, feldolgozás Folyamat ablakok és feldolgozható anyagok főként ezekből az irányokból származó lézerfényforrások elemzésére és összehasonlítására használják.
Egymódusú és többmódusú lézeres összehasonlítás
Egymódusú többmódusú definíció:
Az egymódus a lézerenergia egyetlen eloszlási mintázatára vonatkozik egy kétdimenziós síkon, míg a többmódusú a több eloszlási minta szuperpozíciója által kialakított térbeli energiaeloszlási mintára. Általában a sugárminőség M2-tényezőjének mérete használható annak megítélésére, hogy a szálas lézer kimenete egymódusú vagy többmódusú: az 1,3-nál kisebb M2 tiszta egymódusú lézer, az 1,3 és 2,0 közötti M2 pedig kvázi egymódusú lézer (néhány mód), és M2 nagyobb, mint 2,0. Többmódusú lézerekhez.
Az ábrán látható módon: A b ábra egyetlen alapmódus energiaeloszlását mutatja, és a kör középpontján áthaladó bármely irányú energiaeloszlás Gauss-görbe formájában van ábrázolva. Az a kép a többmódusú energiaeloszlást mutatja, amely több egyedi lézer mód szuperpozíciójával létrejött térbeli energiaeloszlás. A többmódusú szuperpozíció eredménye egy lapos görbe.
Gyakori egymódusú lézerek: IPG YLR-2000-SM, az SM a Single Mode rövidítése. A számítások 150-250 kollimált fókuszt használnak a fókuszfolt méretének kiszámításához, az energiasűrűség 2000 W, összehasonlításként pedig a fókusz energiasűrűségét.
Az egymódusú és a többmódusú összehasonlításalézeres hegesztéshatások
Egymódusú lézer: kis magátmérő, nagy energiasűrűség, erős behatolási képesség, kis hőhatású zóna, hasonló az éles késhez, különösen alkalmas vékony lemezek hegesztésére és nagy sebességű hegesztésre, galvanométerekkel használható apró anyagok feldolgozására alkatrészek és erősen fényvisszaverő részek (rendkívül fényvisszaverő részek) fülek, összekötő elemek stb.), ahogy a fenti ábrán is látható, az egymódusú üzemmód kisebb kulcslyukkal és korlátozott mennyiségű belső nagynyomású fémgőzzel rendelkezik, így általában nem hibái vannak, például belső pórusai. Alacsony sebességnél a megjelenés durva védőlevegő fújása nélkül. Nagy sebességnél a védelem hozzáadódik. A gázfeldolgozás minősége jó, a hatásfok magas, a hegesztési varratok simák és laposak, a hozam magas. Alkalmas stackhegesztésre és penetrációs hegesztésre.
Többmódusú lézer: Nagy magátmérő, valamivel kisebb energiasűrűség, mint az egymódusú lézeré, tompa kés, nagyobb kulcslyuk, vastagabb fémszerkezet, kisebb mélység-szélesség arány, és azonos teljesítmény mellett a behatolási mélység 30%-kal kisebb mint az egymódusú lézeré, ezért használatra alkalmas Alkalmas tompahegesztési és vastaglemezes megmunkálásra nagy szerelési hézagokkal.
Kompozit-gyűrűs lézerkontraszt
Hibrid hegesztés: A 915 nm hullámhosszú félvezető lézersugár és az 1070 nm hullámhosszú szálas lézersugár ugyanabban a hegesztőfejben van kombinálva. A két lézersugár koaxiálisan eloszlik, és a két lézersugár fókuszsíkja rugalmasan állítható, így a termék mindkét félvezetővel rendelkeziklézeres hegesztésképességek hegesztés után. A hatás fényes és a rostok mélységelézeres hegesztés.
A félvezetők gyakran nagy, 400 um-nál nagyobb fényfoltot használnak, amely főként az anyag előmelegítéséért, az anyag felületének megolvasztásáért és az anyag szálas lézer abszorpciós sebességének növeléséért felelős (az anyag lézer abszorpciós sebessége a hőmérséklet növekedésével nő)
Gyűrűs lézer: Két szálas lézermodul lézerfényt bocsát ki, amely egy kompozit optikai szálon (gyűrűs optikai szál a hengeres optikai szálon belül) keresztül jut az anyag felületére.
Két lézersugár gyűrűs folttal: a külső gyűrű a kulcslyuk nyílásának kitágításáért és az anyag megolvasztásáért, a belső gyűrűs lézer pedig a behatolási mélységért felelős, lehetővé téve az ultra-alacsony fröccshegesztést. A belső és a külső gyűrűs lézer teljesítménymag átmérője szabadon illeszthető, és a mag átmérője szabadon illeszthető. A folyamatablak rugalmasabb, mint egyetlen lézersugáré.
Kompozit-körhegesztési hatások összehasonlítása
Mivel a hibrid hegesztés a félvezető hővezető hegesztés és a száloptikai mélybehatolásos hegesztés kombinációja, a külső gyűrű áthatolása sekélyebb, a metallográfiai szerkezet élesebb és karcsúbb; ugyanakkor a megjelenés hővezető képességű, az olvadt medence kis ingadozásokkal, nagy hatótávolsággal rendelkezik, és az olvadt medence stabilabb, ami simább megjelenést tükröz.
Mivel a gyűrűs lézer a mély behatolású hegesztés és a mély behatolású hegesztés kombinációja, a külső gyűrű behatolási mélységet is képes előállítani, ami hatékonyan kiterjesztheti a kulcslyuk nyílását. Ugyanaz a teljesítmény nagyobb behatolási mélységgel és vastagabb metallográfiával rendelkezik, ugyanakkor az olvadt medence stabilitása valamivel kisebb, mint az optikai szálas félvezető ingadozása valamivel nagyobb, mint a kompozit hegesztésé, és az érdesség viszonylag nagy.
Feladás időpontja: 2023.10.20
