Sudarea este un proces de îmbinare a două sau mai multe metale prin aplicarea căldurii. Sudarea implică de obicei încălzirea unui material până la punctul său de topire, astfel încât metalul de bază să se topească pentru a umple golurile dintre îmbinări, formând o legătură puternică. Sudarea cu laser este o metodă de conectare care utilizează laserul ca sursă de căldură.
Luați ca exemplu bateria de alimentare cu carcasă pătrată: miezul bateriei este conectat prin laser prin mai multe părți. Pe parcursul întregului proces de sudare cu laser, rezistența conexiunii materialelor, eficiența producției și rata defectelor sunt trei probleme de care industria este mai preocupată. Rezistența conexiunii materialului poate fi reflectată de adâncimea și lățimea de penetrare metalografică (strâns legate de sursa de lumină laser); eficiența producției este legată în principal de capacitatea de procesare a sursei de lumină laser; rata defectelor este legată în principal de selecția sursei de lumină laser; prin urmare, acest articol discută despre cele comune de pe piață. Se efectuează o comparație simplă a mai multor surse de lumină laser, în speranța de a ajuta colegii dezvoltatori de procese.
Deoarecesudare cu lasereste în esență un proces de conversie de la lumină la căldură, câțiva parametri cheie implicați sunt următorii: calitatea fasciculului (BBP, M2, unghi de divergență), densitatea energiei, diametrul miezului, forma de distribuție a energiei, capul de sudare adaptiv, ferestrele procesului de prelucrare și materialele procesabile sunt utilizate în principal pentru a analiza și compara sursele de lumină laser din aceste direcții.
Comparație cu laser monomod-multimod
Definiție monomod multimod:
Modul unic se referă la un singur model de distribuție a energiei laser pe un plan bidimensional, în timp ce multimodul se referă la modelul de distribuție spațială a energiei format prin suprapunerea mai multor modele de distribuție. În general, dimensiunea factorului M2 de calitate a fasciculului poate fi utilizată pentru a aprecia dacă ieșirea laserului cu fibră este monomod sau multimod: M2 mai mic de 1,3 este un laser pur monomod, M2 între 1,3 și 2,0 este un cvasi- laser monomod (mod puține), iar M2 este mai mare de 2,0. Pentru lasere multimodale.
Deoarecesudare cu lasereste în esență un proces de conversie de la lumină la căldură, câțiva parametri cheie implicați sunt următorii: calitatea fasciculului (BBP, M2, unghi de divergență), densitatea energiei, diametrul miezului, forma de distribuție a energiei, capul de sudare adaptiv, ferestrele procesului de prelucrare și materialele procesabile sunt utilizate în principal pentru a analiza și compara sursele de lumină laser din aceste direcții.
Comparație cu laser monomod-multimod
Definiție monomod multimod:
Modul unic se referă la un singur model de distribuție a energiei laser pe un plan bidimensional, în timp ce multimodul se referă la modelul de distribuție spațială a energiei format prin suprapunerea mai multor modele de distribuție. În general, dimensiunea factorului M2 de calitate a fasciculului poate fi utilizată pentru a aprecia dacă ieșirea laserului cu fibră este monomod sau multimod: M2 mai mic de 1,3 este un laser pur monomod, M2 între 1,3 și 2,0 este un cvasi- laser monomod (mod puține), iar M2 este mai mare de 2,0. Pentru lasere multimodale.
După cum se arată în figură: Figura b arată distribuția energiei unui singur mod fundamental, iar distribuția energiei în orice direcție care trece prin centrul cercului este sub forma unei curbe gaussiene. Imaginea a prezintă distribuția multimodală a energiei, care este distribuția spațială a energiei formată prin suprapunerea mai multor moduri laser unice. Rezultatul suprapunerii cu mai multe moduri este o curbă cu vârf plat.
Lasere monomod obișnuite: IPG YLR-2000-SM, SM este abrevierea pentru Single Mode. Calculele folosesc focalizarea colimată 150-250 pentru a calcula dimensiunea punctului de focalizare, densitatea de energie este de 2000 W, iar densitatea de energie de focalizare este utilizată pentru comparație.
Comparație între modul unic și multimodsudare cu laserefecte
Laser monomod: diametru mic al miezului, densitate mare de energie, capacitate puternică de penetrare, zonă mică afectată de căldură, similar cu un cuțit ascuțit, potrivit în special pentru sudarea plăcilor subțiri și sudarea de mare viteză și poate fi folosit cu galvanometre pentru a procesa mici piese și părți foarte reflectorizante (părți extrem de reflectorizante) urechi, piese de conectare etc.), așa cum se arată în figura de mai sus, modul unic are o gaură mai mică și un volum limitat de vapori interni de metal de înaltă presiune, deci, în general, nu au defecte precum porii interni. La viteze mici, aspectul este aspru, fără a sufla aer protector. La viteze mari, se adaugă protecție. Calitatea procesării gazului este bună, eficiența este ridicată, sudurile sunt netede și plane, iar rata de producție este ridicată. Este potrivit pentru sudarea în stiva și sudarea prin penetrare.
Laser multimod: diametru mare al miezului, densitate de energie puțin mai mică decât laserul monomod, cuțit contondent, gaură mai mare, structură metalică mai groasă, raport adâncime-lățime mai mic și, la aceeași putere, adâncimea de penetrare este cu 30% mai mică decât cel al laserului monomod, deci este potrivit pentru utilizare Potrivit pentru procesarea sudurii cap la cap și prelucrarea plăcilor groase cu goluri mari de asamblare.
Contrast laser cu inel compozit
Sudare hibridă: fasciculul laser semiconductor cu o lungime de undă de 915 nm și fasciculul laser cu fibre cu o lungime de undă de 1070 nm sunt combinate în același cap de sudare. Cele două fascicule laser sunt distribuite coaxial, iar planurile focale ale celor două fascicule laser pot fi ajustate în mod flexibil, astfel încât produsul să aibă atât semiconductori.sudare cu lasercapabilități după sudare. Efectul este luminos și are profunzimea fibreisudare cu laser.
Semiconductorii folosesc adesea un punct de lumină mare de peste 400um, care este în principal responsabil pentru preîncălzirea materialului, topirea suprafeței materialului și creșterea ratei de absorbție a materialului a laserului cu fibre (rata de absorbție a laserului a materialului crește pe măsură ce temperatura crește)
Laser inel: Două module laser cu fibră emit lumină laser, care este transmisă la suprafața materialului printr-o fibră optică compozită (fibră optică inelă în fibră optică cilindrică).
Două fascicule laser cu punct inelar: inelul exterior este responsabil pentru extinderea deschiderii găurii cheii și topirea materialului, iar laserul inel interior este responsabil pentru adâncimea de penetrare, permițând sudarea cu stropire ultra-scăzută. Diametrele miezului de putere laser inelului interior și exterior pot fi potrivite liber, iar diametrul miezului poate fi potrivit. Fereastra de proces este mai flexibilă decât cea a unui singur fascicul laser.
Comparația efectelor sudării compozit-circulare
Deoarece sudarea hibridă este o combinație de sudare cu conductivitate termică a semiconductoarelor și sudare cu fibră optică cu penetrare adâncă, penetrarea inelului exterior este mai mică, structura metalografică este mai ascuțită și subțire; în același timp, aspectul este conductivitatea termică, bazinul topit are fluctuații mici, o gamă mare, iar bazinul topit este mai stabil, reflectând un aspect mai neted.
Deoarece laserul inel este o combinație de sudare cu penetrare adâncă și sudare cu penetrare adâncă, inelul exterior poate produce și adâncime de penetrare, care poate extinde eficient deschiderea găurii cheii. Aceeași putere are o adâncime de penetrare mai mare și o metalografie mai groasă, dar, în același timp, stabilitatea bazinului topit este puțin mai mică decât Fluctuația semiconductorului din fibră optică este puțin mai mare decât cea a sudării compozite, iar rugozitatea este relativ mare.
Ora postării: Oct-20-2023
