Payvandlashda CW lazeri va QCW lazeri

Tezkor postlar uchun ijtimoiy tarmoqlarimizga obuna bo'ling

Uzluksiz to'lqinli lazer

"Continuous Wave" qisqartmasi bo'lgan CW, ish paytida uzluksiz lazer chiqishini ta'minlay oladigan lazer tizimlarini anglatadi. Ish to'xtaguncha lazerni uzluksiz chiqarish qobiliyati bilan ajralib turadigan CW lazerlari boshqa turdagi lazerlarga nisbatan pastroq cho'qqi quvvati va yuqori o'rtacha quvvati bilan ajralib turadi.

Keng ko'lamli ilovalar

Uzluksiz chiqish xususiyati tufayli CW lazerlari metallni kesish va mis va alyuminiyni payvandlash kabi sohalarda keng qo'llaniladi, bu ularni eng keng tarqalgan va keng qo'llaniladigan lazer turlari qatoriga kiritadi. Ularning barqaror va izchil energiya chiqarish qobiliyati ularni ham aniq ishlov berishda, ham ommaviy ishlab chiqarishda bebaho qiladi.

Jarayonni sozlash parametrlari

Optimal jarayon samaradorligi uchun CW lazerini sozlash quvvat to'lqin shakli, defokus miqdori, nur nuqtasining diametri va ishlov berish tezligi kabi bir nechta asosiy parametrlarga e'tibor qaratishni o'z ichiga oladi. Ushbu parametrlarni aniq sozlash eng yaxshi ishlov berish natijalariga erishish, lazer bilan ishlov berish operatsiyalarida samaradorlik va sifatni ta'minlash uchun juda muhimdir.

image.png

Uzluksiz lazer energiyasi diagrammasi

Energiya taqsimoti xususiyatlari

CW lazerlarining muhim xususiyati ularning Gauss energiya taqsimoti bo'lib, bu yerda lazer nurining ko'ndalang kesimining energiya taqsimoti markazdan tashqariga Gauss (normal taqsimot) naqshida kamayadi. Ushbu taqsimot xususiyati CW lazerlariga, ayniqsa, konsentrlangan energiyani joylashtirishni talab qiladigan ilovalarda juda yuqori fokuslash aniqligi va ishlov berish samaradorligiga erishish imkonini beradi.

image.png

CW lazer energiyasini taqsimlash diagrammasi

Uzluksiz to'lqinli (CW) lazerli payvandlashning afzalliklari

Mikrostrukturaviy nuqtai nazar

Metalllarning mikrotuzilmasini o'rganish uzluksiz to'lqinli (CW) lazerli payvandlashning yarim uzluksiz to'lqinli (QCW) impulsli payvandlashga nisbatan aniq afzalliklarini ochib beradi. Odatda 500 Gts atrofida chastota chegarasi bilan cheklangan QCW impulsli payvandlash, ustma-ust tushish tezligi va penetratsiya chuqurligi o'rtasida murosaga duch keladi. Past ustma-ust tushish tezligi yetarli bo'lmagan chuqurlikka olib keladi, yuqori ustma-ust tushish tezligi esa payvandlash tezligini cheklaydi va samaradorlikni pasaytiradi. Aksincha, CW lazerli payvandlash, mos lazer yadrosi diametrlari va payvandlash boshlarini tanlash orqali samarali va uzluksiz payvandlashga erishadi. Bu usul, ayniqsa, yuqori muhr yaxlitligini talab qiladigan ilovalarda ishonchli ekanligi isbotlangan.

Termal ta'sirni hisobga olish

Termal ta'sir nuqtai nazaridan, QCW impulsli lazerli payvandlash payvand chokining takroriy qizishiga olib keladigan ustma-ust tushish muammosidan aziyat chekadi. Bu metallning mikrotuzilishi va asosiy material o'rtasida nomuvofiqliklarni, jumladan, dislokatsiya o'lchamlari va sovutish tezligidagi o'zgarishlarni keltirib chiqarishi va shu bilan yorilish xavfini oshirishi mumkin. Boshqa tomondan, CW lazerli payvandlash yanada bir xil va uzluksiz isitish jarayonini ta'minlash orqali bu muammoning oldini oladi.

Sozlash qulayligi

Ishlash va sozlash nuqtai nazaridan, QCW lazerli payvandlash impulslarning takrorlanish chastotasi, eng yuqori quvvat, impuls kengligi, ish aylanishi va boshqalar kabi bir nechta parametrlarni sinchkovlik bilan sozlashni talab qiladi. CW lazerli payvandlash asosan to'lqin shakli, tezlik, quvvat va defokus miqdoriga e'tibor qaratib, sozlash jarayonini soddalashtiradi, bu esa operatsion qiyinchiliklarni sezilarli darajada engillashtiradi.

CW lazerli payvandlashda texnologik taraqqiyot

QCW lazerli payvandlash yuqori cho'qqi quvvati va past issiqlik kiritishi bilan mashhur bo'lib, issiqlikka sezgir komponentlar va juda yupqa devorli materiallarni payvandlash uchun foydali bo'lsa-da, CW lazerli payvandlash texnologiyasidagi yutuqlar, ayniqsa yuqori quvvatli dasturlar (odatda 500 vattdan yuqori) va kalit teshigi effektiga asoslangan chuqur penetratsion payvandlash uchun uning qo'llanilish doirasi va samaradorligini sezilarli darajada kengaytirdi. Ushbu turdagi lazer, ayniqsa, 1 mm dan qalinroq materiallar uchun juda mos keladi va nisbatan yuqori issiqlik kiritishiga qaramay, yuqori tomonlar nisbatlariga (8:1 dan yuqori) erishadi.


Yarim uzluksiz to'lqinli (QCW) lazerli payvandlash

Yo'naltirilgan energiya taqsimoti

QCW, "Kvazi-uzluksiz to'lqin" degan ma'noni anglatadi, bu lazer texnologiyasini anglatadi, bunda lazer yorug'likni uzluksiz ravishda chiqaradi, bu a-rasmda ko'rsatilgan. Bir rejimli uzluksiz lazerlarning bir xil energiya taqsimotidan farqli o'laroq, QCW lazerlari o'z energiyasini zichroq jamlaydi. Bu xususiyat QCW lazerlariga yuqori energiya zichligini beradi, bu esa kuchliroq penetratsiya qobiliyatiga aylanadi. Natijada hosil bo'lgan metallurgiya effekti sezilarli chuqurlik-kenglik nisbatiga ega bo'lgan "mix" shakliga o'xshaydi, bu QCW lazerlariga yuqori aks ettiruvchi qotishmalar, issiqlikka sezgir materiallar va aniq mikro-payvandlash bilan bog'liq ilovalarda ustunlik berish imkonini beradi.

Kuchaytirilgan barqarorlik va kamaytirilgan shlak aralashuvi

QCW lazerli payvandlashning aniq afzalliklaridan biri bu metall shleyfning materialning yutilish tezligiga ta'sirini yumshatish qobiliyatidir, bu esa jarayonning yanada barqaror bo'lishiga olib keladi. Lazer-material o'zaro ta'siri paytida kuchli bug'lanish eritma havzasi ustida metall bug'i va plazma aralashmasini hosil qilishi mumkin, bu odatda metall shleyf deb ataladi. Bu shleyf material yuzasini lazerdan himoya qilishi mumkin, bu esa beqaror quvvat yetkazib berish va sachrash, portlash nuqtalari va chuqurlar kabi nuqsonlarga olib keladi. Biroq, QCW lazerlarining vaqti-vaqti bilan emissiyasi (masalan, 5 ms portlash va undan keyin 10 ms pauza) har bir lazer impulsining material yuzasiga metall shleyf ta'sir qilmasdan yetib borishini ta'minlaydi, natijada payvandlash jarayoni sezilarli darajada barqaror bo'ladi, bu ayniqsa yupqa qatlamli payvandlash uchun foydalidir.

Barqaror eriydigan hovuz dinamikasi

Eritma hovuzining dinamikasi, ayniqsa kalit teshigiga ta'sir qiluvchi kuchlar nuqtai nazaridan, payvandlash sifatini aniqlashda juda muhimdir. Uzluksiz lazerlar, uzoq vaqt ta'sir qilishi va kattaroq issiqlik ta'sir zonalari tufayli, suyuq metall bilan to'ldirilgan kattaroq eritma hovuzlarini yaratishga moyildirlar. Bu katta eritma hovuzlari bilan bog'liq nuqsonlarga, masalan, kalit teshigining qulashiga olib kelishi mumkin. Aksincha, QCW lazerli payvandlashning fokuslangan energiyasi va qisqaroq o'zaro ta'sir vaqti eritma hovuzini kalit teshigi atrofida jamlaydi, natijada kuchning bir tekis taqsimlanishi va g'ovaklik, yorilish va sachrash holatlari kamroq bo'ladi.

Minimallashtirilgan issiqlik ta'sir zonasi (HAZ)

Uzluksiz lazer bilan payvandlash materiallarni uzoq muddatli issiqlik ta'siriga duchor qiladi, bu esa materialda sezilarli issiqlik o'tkazuvchanligiga olib keladi. Bu yupqa materiallarda kiruvchi issiqlik deformatsiyasi va stress natijasida kelib chiqadigan nuqsonlarga olib kelishi mumkin. QCW lazerlari, vaqti-vaqti bilan ishlashi bilan, materiallarning sovishini ta'minlaydi, shu bilan issiqlik ta'sir zonasi va issiqlik kirishini minimallashtiradi. Bu QCW lazer bilan payvandlashni, ayniqsa, yupqa materiallar va issiqlikka sezgir komponentlarga yaqin bo'lganlar uchun mos qiladi.

image.png

Yuqori cho'qqi kuchi

Uzluksiz lazerlar bilan bir xil o'rtacha quvvatga ega bo'lishiga qaramay, QCW lazerlari yuqori cho'qqilar va energiya zichligiga erishadi, bu esa chuqurroq penetratsiya va kuchli payvandlash imkoniyatlariga olib keladi. Bu afzallik, ayniqsa, mis va alyuminiy qotishmalarining yupqa qatlamlarini payvandlashda yaqqol ko'rinadi. Aksincha, bir xil o'rtacha quvvatga ega uzluksiz lazerlar past energiya zichligi tufayli material yuzasida iz qoldirmasligi mumkin, bu esa aks ettirishga olib keladi. Yuqori quvvatli uzluksiz lazerlar, materialni eritish qobiliyatiga ega bo'lsa-da, eriganidan keyin yutilish tezligining keskin oshishini boshdan kechirishi mumkin, bu esa nazorat qilib bo'lmaydigan erish chuqurligi va issiqlik kirishiga olib keladi, bu esa yupqa qatlamli payvandlash uchun yaroqsiz va hech qanday iz qoldirmaslikka yoki yonib ketishga olib kelishi mumkin, bu esa jarayon talablariga javob bermaydi.

image.png

image.png

CW va QCW lazerlari orasidagi payvandlash natijalarini taqqoslash

image.png

 

a. Uzluksiz to'lqinli (CW) lazer:

  • Lazer bilan muhrlangan tirnoqning ko'rinishi
  • To'g'ri payvand chokining ko'rinishi
  • Lazer nurlanishining sxematik diagrammasi
  • Uzunlamasına kesim

b. Yarim uzluksiz to'lqinli (QCW) lazer:

  • Lazer bilan muhrlangan tirnoqning ko'rinishi
  • To'g'ri payvand chokining ko'rinishi
  • Lazer nurlanishining sxematik diagrammasi
  • Uzunlamasına kesim
Tegishli yangiliklar
Ommabop maqolalar
  • * Manba: Willdongning maqolasi, WeChat ochiq akkaunti LaserLWM orqali.
  • * Asl maqola havolasi: https://mp.weixin.qq.com/s/8uCC5jARz3dcgP4zusu-FA.
  • Ushbu maqolaning mazmuni faqat o'rganish va muloqot qilish maqsadida taqdim etilgan va barcha mualliflik huquqi asl muallifga tegishli. Agar mualliflik huquqining buzilishi bo'lsa, olib tashlash uchun iltimos, biz bilan bog'laning.

Lumispot Tech kompaniyasining QCW lazeri:

QCW lazer diodli massivi

QCW DPSS lazeri

CW lazeri:

CW DPSS lazeri


Nashr vaqti: 2024-yil 5-mart