Tilaa sosiaalinen mediamme saadaksesi pikaviestejä
Jatkuva aalto laser
CW, lyhenne sanoista "Continuous Wave", viittaa laserjärjestelmiin, jotka pystyvät tuottamaan keskeytymättömän lasertulostuksen käytön aikana. CW-lasereille on ominaista kyky lähettää laseria jatkuvasti, kunnes toiminta lakkaa, ja ne erottuvat muuntyyppisiin lasereihin verrattuna pienemmästä huipputehosta ja suuremmasta keskimääräisestä tehostaan.
Laajat sovellukset
Jatkuvan tehonsa ansiosta CW-lasereita käytetään laajalti sellaisilla aloilla kuin metallin leikkaaminen ja kuparin ja alumiinin hitsaus, mikä tekee niistä yksi yleisimmistä ja laajalti käytettyjä lasertyyppejä. Niiden kyky tuottaa tasaista ja tasaista energiantuotantoa tekee niistä korvaamattomia sekä tarkkuuskäsittelyssä että massatuotannossa.
Prosessin säätöparametrit
CW-laserin säätäminen optimaalista prosessin suorituskykyä varten edellyttää keskittymistä useisiin avainparametreihin, kuten tehoaaltomuotoon, defocus-määrään, säteen pisteen halkaisijaan ja käsittelynopeuteen. Näiden parametrien tarkka viritys on ratkaisevan tärkeää parhaiden prosessointitulosten saavuttamiseksi, mikä varmistaa tehokkuuden ja laadun lasertyöstössä.
Jatkuva laserenergiakaavio
Energian jakautumisen ominaisuudet
CW-laserien merkittävä ominaisuus on niiden Gaussin energiajakauma, jossa lasersäteen poikkileikkauksen energiajakauma pienenee keskeltä ulospäin Gaussin (normaalijakauma) kuviossa. Tämän jakautumisominaisuuden ansiosta CW-laserit voivat saavuttaa erittäin korkean tarkennustarkkuuden ja prosessointitehokkuuden erityisesti sovelluksissa, jotka vaativat keskitettyä energian käyttöä.
CW-laserenergian jakautumiskaavio
Jatkuvan aallon (CW) laserhitsauksen edut
Mikrorakenteen näkökulma
Metallien mikrorakenteen tarkastelu paljastaa jatkuvan aallon (CW) laserhitsauksen selkeät edut kvasi-jatkuvaaalto (QCW) pulssihitsaukseen verrattuna. QCW-pulssihitsaus, jota rajoittaa sen taajuusraja, tyypillisesti noin 500 Hz, kohtaa kompromissin päällekkäisyyden ja tunkeutumissyvyyden välillä. Pieni limitysaste johtaa riittämättömään syvyyteen, kun taas suuri limitysaste rajoittaa hitsausnopeutta ja vähentää tehokkuutta. Sitä vastoin CW-laserhitsauksella saavutetaan tehokas ja jatkuva hitsaus, kun valitaan sopivat lasersydämen halkaisijat ja hitsauspäät. Tämä menetelmä osoittautuu erityisen luotettavaksi sovelluksissa, joissa vaaditaan korkeaa tiivisteen eheyttä.
Lämpövaikutusten huomioon ottaminen
Lämpöiskun kannalta QCW-pulssilaserhitsaus kärsii päällekkäisyydestä, mikä johtaa hitsaussauman toistuvaan kuumenemiseen. Tämä voi aiheuttaa epäjohdonmukaisuuksia metallin mikrorakenteen ja perusmateriaalin välillä, mukaan lukien vaihtelut dislokaatiokooissa ja jäähdytysnopeuksissa, mikä lisää halkeiluriskiä. CW-laserhitsaus sen sijaan välttää tämän ongelman tarjoamalla tasaisemman ja jatkuvamman kuumennusprosessin.
Säädettävyys
Toiminnan ja säädön suhteen QCW-laserhitsaus vaatii useiden parametrien huolellista viritystä, mukaan lukien pulssin toistotaajuus, huipputeho, pulssin leveys, käyttösuhde ja paljon muuta. CW-laserhitsaus yksinkertaistaa säätöprosessia keskittyen pääasiassa aaltomuotoon, nopeuteen, tehoon ja defocus-määrään, mikä helpottaa merkittävästi käyttövaikeutta.
CW-laserhitsauksen teknologinen kehitys
Vaikka QCW-laserhitsaus tunnetaan korkeasta huipputehostaan ja alhaisesta lämpösyötöstään, joka on hyödyllinen lämpöherkkien komponenttien ja erittäin ohutseinäisten materiaalien hitsaukseen, CW-laserhitsaustekniikan edistysaskel erityisesti suuritehoisissa sovelluksissa (yleensä yli 500 wattia) ja Avaimenreikävaikutukseen perustuva syvä tunkeumahitsaus on laajentanut merkittävästi sen sovellusaluetta ja tehokkuutta. Tämän tyyppinen laser sopii erityisen hyvin yli 1 mm:n paksuisille materiaaleille, ja niillä saavutetaan korkeat kuvasuhteet (yli 8:1) suhteellisen suuresta lämmönsyötöstä huolimatta.
Quasi-Continuous Wave (QCW) laserhitsaus
Kohdistettu energian jakelu
QCW, joka tarkoittaa "quasi-Continuous Wave", edustaa lasertekniikkaa, jossa laser lähettää valoa epäjatkuvasti, kuten kuvassa a on esitetty. Toisin kuin yksimuotoisten jatkuvien lasereiden yhtenäinen energiajakauma, QCW-laserit keskittävät energiansa tiheämmin. Tämä ominaisuus antaa QCW-lasereille ylivoimaisen energiatiheyden, mikä tarkoittaa vahvempaa tunkeutumiskykyä. Tuloksena oleva metallurginen vaikutus muistuttaa "naulan" muotoa, jolla on merkittävä syvyys-leveyssuhde, mikä mahdollistaa QCW-laserien loistamisen sovelluksissa, joissa on korkean heijastavuuden metalliseoksia, lämpöherkkiä materiaaleja ja tarkkaa mikrohitsausta.
Parannettu vakaus ja vähemmän häiriöitä
Yksi QCW-laserhitsauksen merkittävistä eduista on sen kyky lieventää metallipiippujen vaikutuksia materiaalin absorptionopeuteen, mikä johtaa vakaampaan prosessiin. Laser-materiaalien vuorovaikutuksen aikana voimakas haihtuminen voi muodostaa metallihöyryn ja plasman seoksen sulatusaltaan yläpuolelle, jota kutsutaan yleisesti metallipilveksi. Tämä täplä voi suojata materiaalin pinnan laserilta aiheuttaen epävakaata tehonsyöttöä ja vikoja, kuten roiskeita, räjähdyskohtia ja kuoppia. QCW-laserien ajoittainen säteily (esim. 5 ms:n purske, jota seuraa 10 ms:n tauko) varmistaa kuitenkin, että jokainen laserpulssi saavuttaa materiaalin pinnan ilman metallipiippujen vaikutusta, mikä johtaa huomattavan vakaaseen hitsausprosessiin, joka on erityisen edullinen ohutlevyjen hitsauksessa.
Vakaa sulamisaltaan dynamiikka
Sula-altaan dynamiikalla, erityisesti avaimenreikään vaikuttavilla voimilla mitattuna, on ratkaiseva merkitys hitsin laadun kannalta. Jatkuvat laserit muodostavat pitkittyneen altistuksensa ja suurempien lämpövaikutusten vyöhykkeiden vuoksi suurempia sulamalmia, jotka ovat täynnä nestemäistä metallia. Tämä voi johtaa suuriin sulamisaltaisiin liittyviin vioihin, kuten avaimenreiän romahtamiseen. Sitä vastoin QCW-laserhitsauksen keskittynyt energia ja lyhyempi vuorovaikutusaika keskittävät sulaaltaan avaimenreiän ympärille, mikä johtaa tasaisempaan voiman jakautumiseen ja vähemmän huokoisuutta, halkeilua ja roiskeita.
Minimized Heat Affected Zone (HAZ)
Jatkuva laserhitsaus altistaa materiaalit jatkuvalle kuumuudelle, mikä johtaa merkittävään lämmönjohtamiseen materiaaliin. Tämä voi aiheuttaa ei-toivottuja lämpömuodonmuutoksia ja jännityksen aiheuttamia vikoja ohuissa materiaaleissa. Jaksottaisen toiminnan ansiosta QCW-laserit antavat materiaalille aikaa jäähtyä, mikä minimoi lämmön vaikutuksen alaisen alueen ja lämmönsyötön. Tämä tekee QCW-laserhitsauksesta erityisen sopivan ohuille materiaaleille ja lämpöherkkien komponenttien lähelle.
Korkeampi huipputeho
Huolimatta samasta keskimääräisestä tehosta kuin jatkuvatoimisilla lasereilla, QCW-laserit saavuttavat korkeammat huipputehot ja energiatiheydet, mikä johtaa syvempään tunkeutumiseen ja vahvempiin hitsausominaisuuksiin. Tämä etu on erityisen selvä kupari- ja alumiiniseosten ohuiden levyjen hitsauksessa. Sitä vastoin jatkuvat laserit, joilla on sama keskimääräinen teho, eivät ehkä jätä jälkiä materiaalin pintaan alhaisemman energiatiheyden vuoksi, mikä johtaa heijastukseen. Vaikka suuritehoiset jatkuvat laserit pystyvät sulattamaan materiaalia, ne voivat kokea jyrkän lisäyksen absorptionopeudessa sulatuksen jälkeen, mikä aiheuttaa hallitsematonta sulamissyvyyttä ja lämpötehoa, mikä ei sovellu ohutlevyjen hitsaukseen ja voi johtaa joko merkintöjen puuttumiseen tai palamiseen. -läpi, ei täytä prosessivaatimuksia.
Hitsaustulosten vertailu CW- ja QCW-laserien välillä
a. Jatkuva aalto (CW) laser:
- Lasersuljetun kynnen ulkonäkö
- Suoran hitsaussauman ulkonäkö
- Kaavio lasersäteilystä
- Pituussuuntainen poikkileikkaus
b. Quasi-Continuous Wave (QCW) laser:
- Lasersuljetun kynnen ulkonäkö
- Suoran hitsaussauman ulkonäkö
- Kaavio lasersäteilystä
- Pituussuuntainen poikkileikkaus
- * Lähde: Willdongin artikkeli WeChat Public Account LaserLWM:n kautta.
- * Alkuperäinen artikkelilinkki: https://mp.weixin.qq.com/s/8uCC5jARz3dcgP4zusu-FA.
- Tämän artikkelin sisältö on tarkoitettu vain oppimis- ja viestintätarkoituksiin, ja kaikki tekijänoikeudet kuuluvat alkuperäiselle kirjoittajalle. Jos kyseessä on tekijänoikeusloukkaus, ota yhteyttä poistaaksesi.
Postitusaika: 05-05-2024