Примерен анализ на приложения за лазерно заваряване с различни диаметри на сърцевината

Размерът на диаметъра на сърцевината на лазера ще повлияе на загубата на предаване и разпределението на енергийната плътност на светлината. Разумният избор на диаметър на сърцевината е много важен. Прекомерният диаметър на сърцевината ще доведе до изкривяване на режима и разсейване в лазерното предаване, което ще повлияе на качеството на лъча и точността на фокусиране. Твърде малкият диаметър на сърцевината ще доведе до влошаване на симетрията на плътността на оптичната мощност на едномодовото влакно, което не е благоприятно за предаване нависокомощен лазер.

1. Предимства и приложения на лазери с малък диаметър на ядрото (<100um)

Силно отразяващи материали: алуминий, мед, неръждаема стомана, никел, молибден и др.;

（1）Силно отразяващите материали трябва да изберат лазер с малък диаметър на сърцевината. Лазерният лъч с висока плътност на мощността се използва за бързо нагряване на материала до втечнено или изпарено състояние, което подобрява скоростта на лазерна абсорбция на материала и постига ефективна и бърза обработка. Изборът на лазер с голям диаметър на сърцевината може лесно да доведе до силно отражение. , водещо до виртуално заваряване и дори изгаряне на лазера;

Чувствителни към напукване материали: никел, никелирана мед, алуминий, неръждаема стомана, титанова сплав и др.

Този материал обикновено изисква строг контрол на засегнатата от топлината зона и малък басейн от стопилка, така че е по-подходящо да се избере лазер с малък диаметър на сърцевината;

Високоскоростна лазерна обработка:

（3）Заваряването с дълбоко проникване изисква високоскоростна лазерна обработка и е необходимо да се избере лазер с висока енергийна плътност, за да се гарантира, че енергията на линията е достатъчна за разтопяване на материала при висока скорост, особено за заваряване с припокриване, заваряване чрез проникване и др. изискват по-голяма дълбочина на проникване. По-добре е да изберете подходящ лазер с малък диаметър на сърцевината.

2. Предимства и приложения на лазери с голям диаметър на ядрото (>100um)

Постигат се голям диаметър на сърцевината и голямо петно, голяма площ на топлинно покритие, широка зона на действие и само микротопене на повърхността на материала, което е много подходящо за приложения в лазерно облицоване, лазерно претопяване, лазерно отгряване, лазерно закаляване и др. в тези полета голямото светлинно петно ​​означава по-висока производствена ефективност и по-малко дефекти (топлопроводимото заваряване почти няма дефекти).

По отношение назаваряване, голямото петно ​​се използва главно закомпозитно заваряване, който се използва за смесване с лазер с малък диаметър на сърцевината: голямото петно ​​кара повърхността на материала да се стопи леко, превръщайки се от твърдо в течно, което значително подобрява степента на абсорбция на материала към лазера, и след това използва малко ядро ​​В този процес, поради предварителното нагряване на голямото петно, последващата обработка и големия температурен градиент, даден на разтопената вана, материалът не е склонен към дефекти на пукнатини, причинени от бързо нагряване и бързо охлаждане. Може да направи външния вид на заваръчния шев по-гладък и да постигне по-малко пръски в сравнение с единичното лазерно решение.