Tehnologija laserskog spajanja ili tehnologija laserskog zavarivanja koristi lasersku zraku velike snage za fokusiranje i regulaciju ozračivanja površine materijala, a površina materijala apsorbira lasersku energiju i pretvara je u toplinsku energiju, uzrokujući lokalno zagrijavanje i taljenje materijala, nakon čega slijedi hlađenje i skrućivanje kako bi se postiglo spajanje homogenih ili različitih materijala. Proces laserskog zavarivanja zahtijeva gustoću snage lasera od 104do 108W/cm2U usporedbi s tradicionalnim metodama zavarivanja, lasersko zavarivanje ima sljedeće prednosti.
Tehnologija laserskog spajanja ili tehnologija laserskog zavarivanja koristi lasersku zraku velike snage za fokusiranje i regulaciju ozračivanja površine materijala, a površina materijala apsorbira lasersku energiju i pretvara je u toplinsku energiju, uzrokujući lokalno zagrijavanje i taljenje materijala, nakon čega slijedi hlađenje i skrućivanje kako bi se postiglo spajanje homogenih ili različitih materijala. Proces laserskog zavarivanja zahtijeva gustoću snage lasera od 104do 108W/cm2U usporedbi s tradicionalnim metodama zavarivanja, lasersko zavarivanje ima sljedeće prednosti.
1-plazma oblak, 2-taljenje materijala, 3-ključanica, 4-dubina fuzije
Zbog postojanja ključanice, laserska zraka, nakon što ozariva unutrašnjost ključanice, povećat će apsorpciju lasera od strane materijala i potaknuti stvaranje rastaljenog sloja nakon raspršenja i drugih učinaka, a dvije metode zavarivanja uspoređuju se na sljedeći način.
Gornja slika prikazuje proces laserskog zavarivanja istog materijala i istog izvora svjetlosti, mehanizam pretvorbe energije se vrši samo kroz ključanicu, ključanica i rastaljeni metal blizu stijenke rupe pomiču se s napredovanjem laserske zrake, rastaljeni metal pomiče ključanicu dalje od zraka koji je ostao da bi se ispunio i nakon kondenzacije formirao zavareni šav.
Ako je materijal koji se zavaruje različit metal, postojanje razlika u toplinskim svojstvima imat će veliki utjecaj na proces zavarivanja, kao što su razlike u talištu, toplinskoj vodljivosti, specifičnom toplinskom kapacitetu i koeficijentima širenja različitih materijala, što rezultira naprezanjem zavarivanja, deformacijom zavarivanja i promjenama u uvjetima kristalizacije metala zavarenog spoja, uzrokujući smanjenje mehaničkih svojstava zavara.
Stoga se, prema različitim karakteristikama scene zavarivanja, proces zavarivanja razvio za lasersko zavarivanje punilom, lasersko lemljenje, dvostruko lasersko zavarivanje, lasersko kompozitno zavarivanje itd.
Zavarivanje laserskom žicom za punjenje
U procesu laserskog zavarivanja aluminijskih, titanovih i bakrenih legura, zbog niske apsorpcije laserske svjetlosti (<10%) u tim materijalima, fotogenerirana plazma ima određeni zaštitni učinak protiv laserske svjetlosti, pa lako dolazi do prskanja i nastanka nedostataka poput poroznosti i pukotina. Osim toga, na kvalitetu zavarivanja utječe i razmak između obratka veći od promjera točke tijekom raspršivanja tanke ploče.
U rješavanju gore navedenih problema, bolji rezultat zavarivanja može se postići korištenjem metode dodatnog materijala. Punilo može biti žica ili prah ili se može koristiti unaprijed određena metoda punila. Zbog male fokusirane točke, zavar postaje uži i ima blago konveksan oblik na površini nakon nanošenja dodatnog materijala.
Lasersko lemljenje
Za razliku od zavarivanja taljenjem, koje istovremeno topi dva zavarena dijela, lemljenje dodaje dodatni materijal s nižom točkom taljenja od osnovnog materijala na površinu zavara, topi dodatni materijal kako bi popunio prazninu na temperaturi nižoj od tališta osnovnog materijala i višoj od tališta dodatnog materijala, a zatim se kondenzira i formira čvrsti zavar.
Lemljenje je prikladno za mikroelektroničke uređaje osjetljive na toplinu, tanke ploče i hlapljive metalne materijale.
Nadalje, može se dalje klasificirati kao meko lemljenje (<450 °C) i tvrdo lemljenje (>450 °C) ovisno o temperaturi na kojoj se materijal za lemljenje zagrijava.
Dvostruko lasersko zavarivanje
Dvostruko zavarivanje omogućuje fleksibilnu i praktičnu kontrolu vremena i položaja laserskog zračenja, čime se prilagođava raspodjela energije.
Uglavnom se koristi za lasersko zavarivanje aluminijskih i magnezijevih legura, zavarivanje spojnih i preklopljenih ploča za automobile, lasersko lemljenje i duboko taljenje.
Dvostruki snop može se dobiti s dva neovisna lasera ili dijeljenjem snopa pomoću razdjelnika snopa.
Dva snopa mogu biti kombinacija lasera s različitim karakteristikama vremenske domene (pulsni vs. kontinuirani), različitim valnim duljinama (srednje infracrveno vs. vidljivo valno područje) i različitim snagama, koje se mogu odabrati prema stvarno obrađenom materijalu.
4. Lasersko kompozitno zavarivanje
Zbog korištenja laserske zrake kao jedinog izvora topline, lasersko zavarivanje s jednim izvorom topline ima nisku stopu pretvorbe energije i iskorištenja, a sučelje osnovnog materijala za zavarivanje lako uzrokuje neusklađenost, pore i pukotine te druge nedostatke. Kako bi se riješio ovaj problem, laserske karakteristike grijanja drugih izvora topline mogu poboljšati zagrijavanje obratka. To se obično naziva lasersko kompozitno zavarivanje.
Glavni oblik laserskog kompozitnog zavarivanja je kompozitno zavarivanje laserom i električnim lukom, a učinak 1 + 1 > 2 je sljedeći.
nakon laserske zrake u blizini primijenjenog luka,gustoća elektrona je značajno smanjena, oblak plazme generiran laserskim zavarivanjem se razrjeđuje, štomože znatno poboljšati brzinu apsorpcije lasera, dok će luk na predgrijavanju osnovnog materijala dodatno povećati brzinu apsorpcije lasera.
2. visoka iskorištenost energije luka i ukupnekorištenje energije će se povećati.
3, područje djelovanja laserskog zavarivanja je malo, lako može uzrokovati neusklađenost otvora za zavarivanje, dok je toplinsko djelovanje luka veliko, što možesmanjiti neusklađenost priključka za zavarivanjeIstovremeno,poboljšana je kvaliteta zavarivanja i učinkovitost lukazbog fokusirajućeg i vodećih učinaka laserske zrake na luk.
4, lasersko zavarivanje s visokom vršnom temperaturom, velikom zonom utjecaja topline, brzom brzinom hlađenja i skrućivanja, lako stvaranje pukotina i pora; dok je zona utjecaja topline luka mala, što može smanjiti temperaturni gradijent, hlađenje i brzinu skrućivanja,može smanjiti i eliminirati stvaranje pora i pukotina.
Postoje dva uobičajena oblika laserskog zavarivanja kompozitnih materijala: lasersko-TIG zavarivanje kompozitnih materijala (kao što je prikazano dolje) i lasersko-MIG zavarivanje kompozitnih materijala.
Postoje i drugi oblici zavarivanja kao što su lasersko i plazma luk, lasersko i induktivno zavarivanje spojevima izvora topline.
O MavenLaseru
Maven Laser je vodeći proizvođač laserske industrije u Kini i autoritativni pružatelj globalnih rješenja za lasersku obradu. Duboko razumijemo trend razvoja proizvodne industrije, stalno obogaćujemo naše proizvode i rješenja, inzistiramo na istraživanju integracije automatizacije, informatizacije i inteligencije s proizvodnom industrijom, nudimo opremu za lasersko zavarivanje, opremu za lasersko označavanje, opremu za lasersko čišćenje i opremu za lasersko rezanje zlatnog i srebrnog nakita za različite industrije, uključujući serije pune snage, te kontinuirano širimo svoj utjecaj u području laserske opreme.
Vrijeme objave: 13. siječnja 2023.
