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

Размерът на диаметъра на лазерното ядро ​​ще повлияе на загубите при предаване и разпределението на енергийната плътност на светлината. Разумният избор на диаметър на ядрото е много важен. Прекомерният диаметър на ядрото ще доведе до изкривяване на модовете и разсейване при лазерно предаване, което ще повлияе на качеството на лъча и точността на фокусиране. Твърде малкият диаметър на ядрото ще влоши симетрията на плътността на оптичната мощност на едномодовото влакно, което не е благоприятно за предаване на светлина.високомощен лазер.

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

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

(1）За силно отразяващи материали е необходимо да се избере 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 поглъщане на лазера от материала и постига ефективна и бърза обработка. Изборът на лазер с голям диаметър на сърцевината може лесно да доведе до силно отражение, което води до виртуално заваряване и дори изгаряне на лазера;

Материали, чувствителни към напукване: никел, никелирана мед, алуминий, неръждаема стомана, титаниеви сплави и др.

Този материал обикновено изисква строг контрол на зоната, засегната от топлина, и малка вана 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 с висока скорост, особено при заваряване с припокриване, заваряване с проникване и др., които изискват по-голяма дълбочина на проникване. По-добре е да се избере подходящ лазер с малък диаметър на сърцевината.

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

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

По отношение назаваряване, голямото място се използва главно закомпозитно заваряване, който се използва за компаундиране с лазер с малък диаметър на сърцевината: голямото петно ​​кара повърхността на материала леко да се разтопи, превръщайки го от твърдо в течно състояние, което значително подобрява скоростта на абсорбция на материала към лазера, а 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 пукнатини, причинени от бързо нагряване и бързо охлаждане. Това може да направи външния вид на заваръчния шев по-гладък и да постигне по-ниско разпръскване в сравнение с решението с единичен лазер.