Farklı çekirdek çaplarına sahip lazer kaynak uygulamalarının örnek analizi

Lazer çekirdeği çapının boyutu, ışığın iletim kaybını ve enerji yoğunluğu dağılımını etkileyecektir. Çekirdek çapının makul seçimi çok önemlidir. Aşırı çekirdek çapı, lazer iletiminde mod bozulmasına ve saçılmaya yol açarak ışın kalitesini ve odaklama doğruluğunu etkiler. Çok küçük bir çekirdek çapı, tek modlu fiberin optik güç yoğunluğunun simetrisinin kötüleşmesine neden olur, bu da iletim için elverişli değildir.yüksek güçlü lazer.

1. Küçük çekirdek çaplı lazerlerin (<100um) avantajları ve uygulamaları

Yüksek derecede yansıtıcı malzemeler: alüminyum, bakır, paslanmaz çelik, nikel, molibden vb.;

(1）Yüksek derecede yansıtıcı malzemelerin küçük çekirdek çaplı bir lazer seçmesi gerekir. Yüksek güç yoğunluklu lazer ışını, malzemeyi hızlı bir şekilde sıvılaştırılmış veya buharlaştırılmış bir duruma ısıtmak için kullanılır; bu, malzemenin lazer emilim oranını artırır ve verimli ve hızlı işleme sağlar. Büyük çekirdek çapına sahip bir lazerin seçilmesi kolaylıkla yüksek yansımaya yol açabilir. lazerin sanal olarak kaynaklanmasına ve hatta yanmasına yol açar;

Çatlamaya duyarlı malzemeler: nikel, nikel kaplı bakır, alüminyum, paslanmaz çelik, titanyum alaşımı vb.

Bu malzeme genellikle ısıdan etkilenen bölgenin sıkı kontrolünü ve küçük bir eriyik havuzu gerektirir, bu nedenle küçük çekirdek çaplı bir lazerin seçilmesi daha uygundur;

Yüksek hızlı lazer işleme:

(3）Derin nüfuzlu kaynak, yüksek hızlı lazer işleme gerektirir ve hat enerjisinin, özellikle bindirme kaynağı, nüfuz kaynağı vb. için yüksek hızda malzemeyi eritmek için yeterli olmasını sağlamak için yüksek enerji yoğunluğuna sahip bir lazerin seçilmesi gerekir. daha yüksek bir penetrasyon derinliği gerektirir. Uygun küçük çekirdek çaplı bir lazer seçmek daha iyidir.

2. Büyük çekirdek çaplı lazerlerin (>100um) avantajları ve uygulamaları

Büyük çekirdek çapı ve geniş nokta, geniş ısı kapsama alanı, geniş hareket alanı ve malzeme yüzeyinde yalnızca mikro erime elde edilir; bu, lazer kaplama, lazerle yeniden eritme, lazer tavlama, lazerle sertleştirme vb. uygulamalar için çok uygundur. Bu alanlarda geniş bir ışık noktası, daha yüksek üretim verimliliği ve daha düşük kusurlar anlamına gelir (termal iletken kaynakta neredeyse hiç kusur yoktur).

Açısındankaynakbüyük nokta çoğunlukla şunlar için kullanılır:kompozit kaynakKüçük çekirdek çaplı lazerle birleştirme için kullanılır: büyük nokta, malzemenin yüzeyinin hafifçe erimesini sağlar, katıdan sıvıya dönüşür, bu da malzemenin lazere emilim oranını büyük ölçüde artırır ve daha sonra küçük bir çekirdek kullanır. Bu işlemde, büyük noktanın ön ısıtılması, son işlemler ve erimiş havuza verilen büyük sıcaklık gradyanı nedeniyle malzeme hızlı ısıtma ve hızlı soğutmanın neden olduğu çatlak kusurlarına eğilimli değildir. Kaynağın görünümünü daha pürüzsüz hale getirebilir ve tek lazer çözümüne göre daha az sıçrama elde edebilir.