Kaynak, iki veya daha fazla metalin ısı uygulamasıyla birleştirilmesi işlemidir. Kaynak tipik olarak bir malzemenin erime noktasına kadar ısıtılmasını içerir, böylece ana metal eriyerek bağlantılar arasındaki boşlukları doldurarak güçlü bir bağlantı oluşturur. Lazer kaynağı, lazeri ısı kaynağı olarak kullanan bir bağlantı yöntemidir.
Örnek olarak kare kasalı güç pilini ele alalım: pil çekirdeği, birden fazla parça aracılığıyla lazerle bağlanır. Tüm lazer kaynak prosesi boyunca malzeme bağlantı mukavemeti, üretim verimliliği ve kusur oranı sektörün en çok önem verdiği üç konudur. Malzeme bağlantı gücü, metalografik nüfuz derinliği ve genişliği (lazer ışık kaynağıyla yakından ilişkili) ile yansıtılabilir; üretim verimliliği esas olarak lazer ışık kaynağının işleme kapasitesiyle ilgilidir; kusur oranı esas olarak lazer ışık kaynağının seçimiyle ilgilidir; bu nedenle bu makale piyasadaki yaygın olanları tartışmaktadır. Diğer süreç geliştiricilerine yardımcı olması umuduyla çeşitli lazer ışık kaynaklarının basit bir karşılaştırması yapıldı.
Çünkülazer kaynakesasen bir ışıktan ısıya dönüşüm sürecidir; ilgili birkaç önemli parametre şunlardır: ışın kalitesi (BBP, M2, sapma açısı), enerji yoğunluğu, çekirdek çapı, enerji dağıtım formu, uyarlanabilir kaynak kafası, işleme Proses pencereleri ve işlenebilir malzemeler esas olarak bu yönlerden gelen lazer ışık kaynaklarını analiz etmek ve karşılaştırmak için kullanılır.
Tek Modlu-Çok Modlu Lazer Karşılaştırması
Tek modlu çoklu mod tanımı:
Tek mod, iki boyutlu bir düzlemde lazer enerjisinin tek bir dağıtım modelini ifade ederken, çoklu mod, çoklu dağıtım modellerinin üst üste gelmesiyle oluşan uzaysal enerji dağıtım modelini ifade eder. Genel olarak, ışın kalitesinin boyutu M2 faktörü, fiber lazer çıkışının tek modlu mu yoksa çok modlu mu olduğuna karar vermek için kullanılabilir: 1,3'ten düşük M2 saf tek modlu bir lazerdir, 1,3 ile 2,0 arasındaki M2 yarı-modlu bir lazerdir. tek modlu lazer (birkaç mod) ve M2, 2,0'dan büyüktür. Çok modlu lazerler için.
Çünkülazer kaynakesasen bir ışıktan ısıya dönüşüm sürecidir; ilgili birkaç önemli parametre şunlardır: ışın kalitesi (BBP, M2, sapma açısı), enerji yoğunluğu, çekirdek çapı, enerji dağıtım formu, uyarlanabilir kaynak kafası, işleme Proses pencereleri ve işlenebilir malzemeler esas olarak bu yönlerden gelen lazer ışık kaynaklarını analiz etmek ve karşılaştırmak için kullanılır.
Tek Modlu-Çok Modlu Lazer Karşılaştırması
Tek modlu çoklu mod tanımı:
Tek mod, iki boyutlu bir düzlemde lazer enerjisinin tek bir dağıtım modelini ifade ederken, çoklu mod, çoklu dağıtım modellerinin üst üste gelmesiyle oluşan uzaysal enerji dağıtım modelini ifade eder. Genel olarak, ışın kalitesinin boyutu M2 faktörü, fiber lazer çıkışının tek modlu mu yoksa çok modlu mu olduğuna karar vermek için kullanılabilir: 1,3'ten düşük M2 saf tek modlu bir lazerdir, 1,3 ile 2,0 arasındaki M2 yarı-modlu bir lazerdir. tek modlu lazer (birkaç mod) ve M2, 2,0'dan büyüktür. Çok modlu lazerler için.
Şekilde görüldüğü gibi: Şekil b, tek bir temel modun enerji dağılımını göstermektedir ve dairenin merkezinden geçen herhangi bir yöndeki enerji dağılımı Gauss eğrisi formundadır. Resim a, çoklu tek lazer modlarının üst üste binmesiyle oluşan uzaysal enerji dağılımı olan çok modlu enerji dağılımını göstermektedir. Çok modlu süperpozisyonun sonucu düz tepeli bir eğridir.
Yaygın tek modlu lazerler: IPG YLR-2000-SM, SM, Tek Modun kısaltmasıdır. Hesaplamalar, odak noktası boyutunu hesaplamak için paralelleştirilmiş odak 150-250'yi kullanır, enerji yoğunluğu 2000 W'tır ve karşılaştırma için odak enerji yoğunluğu kullanılır.
Tek modlu ve çoklu modun karşılaştırılmasılazer kaynaketkiler
Tek modlu lazer: küçük çekirdek çapı, yüksek enerji yoğunluğu, güçlü penetrasyon yeteneği, küçük ısıdan etkilenen bölge, keskin bir bıçağa benzer, özellikle ince plakaların kaynağı ve yüksek hızlı kaynak için uygundur ve küçük işlemek için galvanometrelerle birlikte kullanılabilir parçalar ve oldukça yansıtıcı parçalar (aşırı yansıtıcı parçalar), kulaklar, bağlantı parçaları vb.), yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, tek mod daha küçük bir anahtar deliğine ve sınırlı miktarda dahili yüksek basınçlı metal buharına sahiptir, bu nedenle genellikle iç gözenekler gibi kusurları vardır. Düşük hızlarda koruyucu hava üflenmeden görünüm pürüzlüdür. Yüksek hızlarda koruma eklenir. Gaz işleme kalitesi iyidir, verimlilik yüksektir, kaynaklar düzgün ve düzdür ve verim oranı yüksektir. Yığın kaynağı ve penetrasyon kaynağına uygundur.
Çok modlu lazer: Büyük çekirdek çapı, tek modlu lazere göre biraz daha düşük enerji yoğunluğu, küt bıçak, daha büyük anahtar deliği, daha kalın metal yapı, daha küçük derinlik-genişlik oranı ve aynı güçte nüfuz derinliği %30 daha düşüktür Tek modlu lazere göre daha uygundur, bu nedenle kullanıma uygundur. Alın kaynağı işleme ve büyük montaj boşlukları olan kalın levha işleme için uygundur.
Kompozit Halka Lazer Kontrastı
Hibrit kaynak: 915 nm dalga boyuna sahip yarı iletken lazer ışını ve 1070 nm dalga boyuna sahip fiber lazer ışını aynı kaynak kafasında birleştirilir. İki lazer ışını eş eksenli olarak dağıtılmıştır ve iki lazer ışınının odak düzlemleri esnek bir şekilde ayarlanabilir, böylece ürün hem yarı iletken hem delazer kaynakkaynak sonrası yetenekler. Efekt parlaktır ve lif derinliğine sahiptirlazer kaynak.
Yarı iletkenler genellikle 400um'dan daha büyük bir ışık noktası kullanır; bu, esas olarak malzemenin ön ısıtılmasından, malzeme yüzeyinin eritilmesinden ve malzemenin fiber lazer emilim oranının arttırılmasından sorumludur (malzemenin lazer emme oranı sıcaklık arttıkça artar)
Halka lazer: İki fiber lazer modülü, kompozit bir optik fiber (silindirik optik fiber içindeki halka optik fiber) aracılığıyla malzeme yüzeyine iletilen lazer ışığı yayar.
Halka şeklinde noktaya sahip iki lazer ışını: dış halka, anahtar deliği açıklığının genişletilmesinden ve malzemenin eritilmesinden sorumludur ve iç halka lazeri, ultra düşük sıçramalı kaynağa olanak tanıyan nüfuz derinliğinden sorumludur. İç ve dış halka lazer gücü çekirdek çapları serbestçe eşleştirilebilir ve çekirdek çapı serbestçe eşleştirilebilir. İşlem penceresi tek bir lazer ışınınınkinden daha esnektir.
Kompozit-dairesel kaynak efektlerinin karşılaştırılması
Hibrit kaynak, yarı iletken termal iletkenlik kaynağı ve fiber optik derin nüfuzlu kaynağın bir kombinasyonu olduğundan, dış halka nüfuzu daha sığ, metalografik yapı daha keskin ve incedir; Aynı zamanda görünüm termal iletkenliktir, erimiş havuz küçük dalgalanmalara sahiptir, geniş bir aralığa sahiptir ve erimiş havuz daha kararlıdır ve daha pürüzsüz bir görünüme yansır.
Halka lazer, derin nüfuzlu kaynak ve derin nüfuzlu kaynağın bir kombinasyonu olduğundan, dış halka aynı zamanda anahtar deliği açıklığını etkili bir şekilde genişletebilen nüfuz derinliği de üretebilir. Aynı güç daha büyük penetrasyon derinliğine ve daha kalın metalografiye sahiptir, ancak aynı zamanda erimiş havuzun stabilitesi biraz daha azdır. Optik fiber yarı iletkenin dalgalanması, kompozit kaynaktan biraz daha büyüktür ve pürüzlülük nispeten büyüktür.
Gönderim zamanı: 20 Ekim 2023
