Lazerinio sujungimo arba lazerinio suvirinimo technologija naudoja didelės galios lazerio spindulį, kad sufokusuotų ir reguliuotų medžiagos paviršiaus apšvitą, o medžiagos paviršius sugeria lazerio energiją ir paverčia ją šilumos energija, todėl medžiaga vietoje įkaista ir išsilydo, po to atvėsta ir sukietėja, kad būtų sujungtos homogeninės arba skirtingos medžiagos. Lazerinio suvirinimo procesui reikalingas 10 lazerio galios tankis.4iki 108W/cm²2Palyginti su tradiciniais suvirinimo metodais, lazerinis suvirinimas turi šiuos privalumus.
Lazerinio sujungimo arba lazerinio suvirinimo technologija naudoja didelės galios lazerio spindulį, kad sufokusuotų ir reguliuotų medžiagos paviršiaus apšvitą, o medžiagos paviršius sugeria lazerio energiją ir paverčia ją šilumos energija, todėl medžiaga vietoje įkaista ir išsilydo, po to atvėsta ir sukietėja, kad būtų sujungtos homogeninės arba skirtingos medžiagos. Lazerinio suvirinimo procesui reikalingas 10 lazerio galios tankis.4iki 108W/cm²2Palyginti su tradiciniais suvirinimo metodais, lazerinis suvirinimas turi šiuos privalumus.
1 – plazmos debesis, 2 – lydymosi medžiaga, 3 – rakto skylutė, 4 – susiliejimo gylis
Dėl rakto skylutės egzistavimo lazerio spindulys, apšvitinęs rakto skylutės vidų, padidins lazerio absorbciją medžiagoje ir paskatins išlydyto metalo susidarymą po išsisklaidymo ir kitų efektų, todėl du suvirinimo metodai palyginami toliau.
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodytas tos pačios medžiagos ir to paties šviesos šaltinio lazerinio suvirinimo procesas, energijos konvertavimo mechanizmas atliekamas tik per rakto skylutę, rakto skylutė ir išlydytas metalas prie skylės sienelės juda kartu su lazerio spinduliu, išlydytas metalas perkelia rakto skylutę nuo likusio oro, kad užpildytų ir po kondensacijos susidarytų suvirinimo siūlė.
Jei suvirinama medžiaga yra skirtingas metalas, skirtingų terminių savybių egzistavimas turės didelę įtaką suvirinimo procesui, pavyzdžiui, skirtingų medžiagų lydymosi taškų, šilumos laidumo, savitosios šilumos talpos ir plėtimosi koeficientų skirtumai, dėl kurių atsiranda suvirinimo įtempis, suvirinimo deformacija ir suvirinto jungties metalo kristalizacijos sąlygų pokyčiai, dėl kurių sumažėja suvirinimo mechaninės savybės.
Todėl, atsižvelgiant į skirtingas suvirinimo scenos savybes, suvirinimo procesas išsivystė lazeriniu užpildu suvirinimu, lazeriniu litavimu, dviejų spindulių lazeriniu suvirinimu, lazeriniu kompozitiniu suvirinimu ir kt.
Lazerinio vielos užpildymo suvirinimas
Lazerinio aliuminio, titano ir vario lydinių suvirinimo procese, dėl mažo lazerio šviesos sugerties (<10 %) šiose medžiagose, fotogeneruota plazma tam tikru būdu ekranuoja lazerio šviesą, todėl lengvai susidaro taškymai ir defektai, tokie kaip poringumas ir įtrūkimai. Be to, plonų plokščių suvirinimo metu suvirinimo kokybė taip pat pablogėja, kai tarpas tarp ruošinių yra didesnis nei taško skersmuo.
Sprendžiant minėtas problemas, geresnis suvirinimo rezultatas gali būti gaunamas naudojant užpildo metodą. Užpildas gali būti viela arba milteliai, arba galima naudoti iš anksto nustatyto užpildo metodą. Dėl mažos fokusuotos dėmės suvirinimo siūlė tampa siauresnė ir paviršiuje įgauna šiek tiek išgaubtą formą, užtepus užpildo.
Lazerinis litavimas
Skirtingai nuo lydomojo suvirinimo, kurio metu vienu metu išlydomos dvi suvirintos dalys, litavimo metu prie suvirinimo paviršiaus pridedama užpildo medžiaga, kurios lydymosi temperatūra yra žemesnė nei pagrindinės medžiagos, užpildo medžiaga išlydoma, kad užpildytų tarpą žemesnėje nei pagrindinės medžiagos lydymosi temperatūroje ir aukštesnėje nei užpildo medžiagos lydymosi temperatūroje, o tada kondensuojasi, sudarydama vientisą suvirinimo siūlę.
Litavimas tinka karščiui jautriems mikroelektronikos prietaisams, plonoms plokštėms ir lakioms metalinėms medžiagoms.
Be to, jis gali būti klasifikuojamas kaip minkštasis litavimas (<450 °C) ir kietasis litavimas (>450 °C), priklausomai nuo temperatūros, kurioje kaitinama litavimo medžiaga.
Dviejų spindulių lazerinis suvirinimas
Dviejų spindulių suvirinimas leidžia lanksčiai ir patogiai valdyti lazerio spinduliuotės laiką ir padėtį, taip reguliuojant energijos paskirstymą.
Jis daugiausia naudojamas aliuminio ir magnio lydinių lazeriniam suvirinimui, automobilių sujungimo ir plokščių suvirinimui, lazeriniam litavimui ir giluminiam lydymui.
Dvigubą spindulį galima gauti dviem nepriklausomais lazeriais arba skaidant spindulį spindulio dalikliu.
Du spinduliai gali būti lazerių, turinčių skirtingas laiko srities charakteristikas (impulsinis ir nuolatinis), skirtingus bangos ilgius (vidutinio infraraudonojo spektro ir matomieji bangos ilgiai) ir skirtingą galią, derinys, kurį galima pasirinkti pagal konkrečią apdorojamą medžiagą.
4. Lazerinis kompozitinis suvirinimas
Kadangi lazerio spindulys naudojamas kaip vienintelis šilumos šaltinis, lazerinis suvirinimas su vienu šilumos šaltiniu pasižymi mažu energijos konversijos greičiu ir panaudojimo koeficientu, suvirinimo pagrindinės medžiagos prievado sąsajoje lengva susidaryti nesutapimams, lengvai susidaryti poroms, įtrūkimams ir kitiems trūkumams. Norint išspręsti šią problemą, galima naudoti kitų šilumos šaltinių šildymo charakteristikas, kad būtų pagerintas lazerio šildymas ant ruošinio, paprastai vadinamas lazeriniu kompoziciniu suvirinimu.
Pagrindinė lazerinio kompozitinio suvirinimo forma yra lazerinis ir elektrinis lankinis kompozitinis suvirinimas, 1 + 1 > 2 efektas yra toks.
po lazerio spindulio šalia taikomo lanko,elektronų tankis yra žymiai sumažintas, lazerinio suvirinimo metu susidaręs plazmos debesis yra praskiestas, kurisgali gerokai pagerinti lazerio absorbcijos greitį, o lanko įkaitinimas ant pagrindinės medžiagos dar labiau padidins lazerio sugerties greitį.
2. didelis lanko energijos panaudojimas ir bendraspadidės energijos suvartojimas.
3, lazerinio suvirinimo veikimo plotas yra mažas, todėl suvirinimo anga gali būti nesuderinama, o lanko terminis poveikis yra didelis, todėl galisumažinti suvirinimo angos išlyginimąTuo pačiu metu,Pagerėja suvirinimo kokybė ir lanko efektyvumasdėl lazerio spindulio fokusavimo ir kreipimo poveikio lankui.
4, lazerinis suvirinimas su aukšta piko temperatūra, didele karščio paveikta zona, greitu aušinimu ir kietėjimo greičiu, lengvai susidaro įtrūkimai ir poros; o lanko karščio paveikta zona yra maža, todėl gali sumažėti temperatūros gradientas, aušinimas ir kietėjimo greitis,gali sumažinti ir pašalinti porų ir įtrūkimų susidarymą.
Yra dvi įprastos lazerinio lanko kompozitinio suvirinimo formos: lazerinis TIG kompozitinis suvirinimas (kaip parodyta žemiau) ir lazerinis MIG kompozitinis suvirinimas.
Taip pat yra ir kitų suvirinimo būdų, tokių kaip lazerinis ir plazminis lankas, lazerinis ir indukcinis šilumos šaltinių mišinių suvirinimas.
Apie „MavenLaser“
„Maven Laser“ yra lazerių industrializacijos taikymo lyderė Kinijoje ir autoritetinga pasaulinių lazerinio apdorojimo sprendimų teikėja. Mes giliai suprantame gamybos pramonės plėtros tendencijas, nuolat tobuliname savo produktus ir sprendimus, stengiamės integruoti automatizavimą, informavimą ir intelektą į gamybos pramonę, tiekiame lazerinio suvirinimo įrangą, lazerinio žymėjimo įrangą, lazerinio valymo įrangą ir lazerinę aukso bei sidabro papuošalų pjovimo įrangą įvairioms pramonės šakoms, įskaitant pilnos galios serijas, ir nuolat plečiame savo įtaką lazerinės įrangos srityje.
Įrašo laikas: 2023 m. sausio 13 d.
