Lāzermetināšanas iekārtas dziļi iespiešanās metināšana parasti izmanto optisko šķiedru nepārtrauktus lāzera starus, lai pabeigtu materiālu savienošanu. Metalurģijas fiziskais process ir ļoti līdzīgs elektronu staru metināšanai, kas nozīmē, ka enerģijas pārveidošanas mehānisms tiek pabeigts caur "atslēgas cauruma" struktūru.
Apstarojot ar pietiekami liela jaudas blīvuma lāzeru, materiāls iztvaiko un veido mazus caurumus. Šis caurums, kas piepildīts ar tvaiku, ir kā melns ķermenis, kas absorbē gandrīz visu krītošā stara enerģiju. Līdzsvara temperatūra dobumā sasniedz aptuveni 2500 grādus C. Siltums tiek pārnests no augstas temperatūras kameras ārējās sienas, lai izkausētu metālu ap kameru. Nelielais caurums ir piepildīts ar augstas temperatūras tvaiku, ko rada nepārtraukta sienas materiāla iztvaikošana staru kūļa apstarošanas rezultātā. Mazā cauruma četras sienas ieskauj kausēts metāls, bet šķidro metālu ieskauj cietie materiāli. Lielākajā daļā parasto metināšanas procesu un lāzera vadīšanas metināšanas enerģija vispirms tiek nogulsnēta uz sagataves virsmas un pēc tam tiek pārsūtīta uz virsmu. Šķidruma plūsma ārpus cauruma sienas un sienas slāņa virsmas spraigums uztur dinamisku līdzsvaru ar tvaika spiedienu, kas nepārtraukti rodas dobumā. Stars nepārtraukti iekļūst mazajā caurumā, un materiāls ārpus cauruma nepārtraukti plūst. Gaismas staram pārvietojoties, mazais caurums paliek stabilā plūsmas stāvoklī. Citiem vārdiem sakot, mazais caurums un izkausētais metāls, kas ieskauj cauruma sienu, virzās uz priekšu ar virzošā stara priekšējo ātrumu, un izkausētais metāls aizpilda mazā cauruma atstāto spraugu un kondensējas, veidojot metinājuma šuvi. Visi iepriekš minētie procesi notiek ļoti ātri, tāpēc metināšanas ātrums var viegli sasniegt dažus metrus minūtē.
Lāzera dziļi iespiešanās metināšanas galvenie procesa parametri
1.Sista fokuss.
Stara vietas izmērs ir viens no svarīgākajiem lāzermetināšanas mainīgajiem, jo tas nosaka jaudas blīvumu. Tomēr lieljaudas lāzeriem, neskatoties uz daudzām netiešajām mērīšanas metodēm, to mērīšana joprojām ir izaicinājums.
Maksimālo vietas izmēru stara fokusēšanai un difrakcijai var aprēķināt, pamatojoties uz gaismas difrakcijas teoriju, taču fokusēšanas lēcas aberācijas dēļ faktiskais vietas izmērs ir lielāks par aprēķināto vērtību. Vienkāršākā praktiskā mērīšanas metode ir izotermiskā kontūru metode, kas izmanto biezu papīru, lai sadedzinātu un iekļūtu polipropilēna plāksnē, lai izmērītu fokusa punktu un perforācijas diametru. Šī metode jāpraktizē, veicot mērījumus, lai saprastu lāzera jaudu un staru darbības laiku.
2.Lāzera jauda.
Lāzermetināšanā ir lāzera enerģijas blīvuma slieksnis. Zem šīs vērtības iespiešanās dziļums ir ļoti mazs. Kad šī vērtība ir sasniegta vai pārsniegta, iespiešanās dziļums ievērojami palielināsies. Plazma tiek ģenerēta tikai tad, ja lāzera jaudas blīvums uz sagataves pārsniedz slieksni, iezīmējot stabilas dziļi iespiešanās metināšanas gaitu. Ja lāzera jauda ir zem šī sliekšņa, notiek tikai sagataves virsmas kušana, ti, metināšana tiek veikta ar stabilu siltumvadītspējas veidu. Kad lāzera jaudas blīvums tuvojas kritiskajam stāvoklim mazu caurumu veidošanai, dziļa iespiešanās metināšana un vadīšanas metināšana pārmaiņus kļūs par nestabiliem metināšanas procesiem, izraisot ievērojamas iespiešanās dziļuma svārstības. Lāzera dziļās iespiešanās metināšanā lāzera jauda kontrolē gan iespiešanās dziļumu, gan metināšanas ātrumu. Metināšanas iespiešanās dziļums ir tieši saistīts ar staru kūļa jaudas blīvumu un ir atkarīgs no krītošā stara jaudas un staru kūļa fokusa. Vispārīgi runājot, lāzera stariem ar noteiktu diametru iespiešanās dziļums palielinās, palielinoties stara jaudai.
Ja vēlaties uzzināt vairāk par lāzermetināšanas iekārtām, varat sekot mums. Periodiski aktualizēsim aktuālo informāciju par metāla lāzermetināšanas iekārtām.
