I . Принцип сварки основной сварки: преобразование энергии и плавление материала
Стадия теплопроводности: При низкой мощности или короткой экспозиции тепло переносится через материал путем проводимости, вызывая смягчение поверхности .
Стадия плавления: Достаточная энергия создает расплавленный пул через локальный материал плавление .
Стадия испарения(При сварке замочной скважины): высокая плотность мощности испаряет материал, образуя «замочную скважину», которая позволяет лазеру глубоко проникать, создавая сварной шерсти с высоким соотношением глубины к ширине .
Ii . компоненты ключей и их функции
Лазерный генератор: Создает высокоэнергетические лазерные лучи, определяющие силы (e . g ., 100 Вт-10 кВт) и длину волны (e . g ., 1064 нм для лазеров волокна, 10 . 6 μm for Co₂ lasers).
Оптическая система: Включает линзы, зеркала и сканеры Galvo, чтобы сфокусировать положение/форму точки управления, воздействие на точность и эффективность сварки .
Система движения: Включает сервоприводы и направляющие для перемещения заготовки или лазерной головки, обеспечивая контроль траектории (линейная, криволинейная, 3D -сварка) .
Система охлаждения: Вода или воздушное охлаждение предотвращает перегрев лазерного генератора и оптических компонентов, обеспечивая стабильную операцию .
Система управления: Интегрированное программное обеспечение (e . g ., PLC, специализированное программное обеспечение для сварки) Устанавливает параметры (мощность, скорость, частота импульса) и контролирует процесс .
Экранирующая газовая система: Обеспечивает инертные газы (аргона, азота) или реактивных газов (Co₂), чтобы защитить расплавленный бассейн от окисления и улучшения качества сварки .
III . Основные режимы и характеристики сварки
Низкая плотность мощности (<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) испаряется материал для создания «замочной скважины», позволяя лазеру глубоко проникать в проникновение ., замочная скважина движется с лазером, а расплавленное пул затвердевает в сварные сварки с глубоким наращиванием {3}. до 10: 1.
Iv . критические параметры сварки
Лазерная сила: Определяет вход энергии . Высшая мощность обеспечивает более глубокое проникновение для толстых материалов, в то время как недостаточная мощность вызывает неполные сварки .
Скорость сварки: Должен сопоставить Power . чрезмерная скорость приводит к неполному слиянию и слишком замедляет скорость расширяет зону, затронутую тепло, и вызывает деформацию .
Точечный диаметр: Влияет на плотность энергии . Меньшие пятна концентрируют энергию для тонкой сварки .
Частота и ширина пульса(Для импульсных лазеров): управляйте тепловым входом, чтобы минимизировать тепловую деформацию в тонких или чувствительных к тепловой материалам .
Расстояние расстояния: Расстояние между лазерной фокусировкой и поверхностью заготовки . положительное дефокусирование (фокус над поверхностью) подходит для поверхности сварки, в то время как отрицательный дефокусировка (фокус внутри материала) для глубокого проникновения .
V . Материал адаптивность и приложения
Подходящие материалы:
Металлы: нержавеющая сталь, углеродистая сталь, алюминиевый сплав, медь, титановый сплав, никелевый сплав и разнородные материалы (e . g ., медный алюминий) .}}}}}}}}}}}}}}}}}
Неметалы: определенные пластмассы и керамика (со специализированным оборудованием) .
Типичные приложения:
Производство: Автомобильные детали (корпус, батарея), электроника (круги, разъемы), аэрокосмическая (компоненты двигателя) .
Медицинская: точная сварка катетеров и имплантируемых устройств .
Новая энергия: сварка вкладок лития и фотоэлектрических модулей .
Vi . Преимущества и ограничения лазерной сварки
Преимущества:
Концентрированная энергия обеспечивает высокоскоростную сварку и минимальную тепловую зоны, уменьшая деформацию .
Неконтактная обработка избегает механического повреждения заготовки, подходящих для труднодоступных областей .
Высокая точность и постоянное качество сварки, идеально подходит для массового производства .
Широкая адаптивность материала, включая разнородные материалы .
Ограничения:
Высокая начальная стоимость оборудования, что делает его менее подходящим для производства мелкой партии .
Строгие требования к приспособлению заготовки и чистоте поверхности .
Сложное обслуживание для оптических систем и лазерных генераторов .
-------------------
Райдер