Prensip soude lazè
Lazè soude ka reyalize pa reyon lazè kontinyèl oswa enpulsyonèl. Prensip la nan soude lazè ka divize an soude kondiksyon chalè ak soude pénétration lazè gwo twou san fon. Lè dansite pouvwa a se mwens pase 104 ~ 105 W / cm2, li se soude kondiksyon chalè. Nan moman sa a, pwofondè pénétration a pa fon ak vitès la soude se ralanti; lè dansite pouvwa a pi gran pase 105 ~ 107 W / cm2, sifas metal la koule nan "kavite" pa chofaj, fòme soude pénétration gwo twou san fon, ki gen Li gen karakteristik sa yo nan vitès soude vit ak gwo rapò aspè.
Prensip la nan chalè kondiksyon lazè soude se: radyasyon lazè chofe sifas la yo dwe trete, ak chalè a sifas difize nan andedan an nan kondiksyon chalè. Lè w kontwole lajè batman kè a lazè, enèji, pik pouvwa ak frekans repetisyon ak lòt paramèt lazè, se materyo a fonn pou fòme yon pisin fonn espesifik. .
Machin soude lazè yo itilize pou soude Kovèti pou ak metaliji plak mens soude sitou enplike soude lazè pénétration gwo twou san fon. Sa ki anba la a konsantre sou prensip la nan soude pénétration gwo twou san fon lazè.
Lazè gwo twou san fon pénétration soude jeneralman itilize reyon lazè kontinyèl pou konplete koneksyon an nan materyèl, ak pwosesis metaliji fizik li yo trè menm jan ak soude gwo bout bwa elèktron, se sa ki, mekanis konvèsyon enèji a fini nan estrikti "kle-twou". Anba iradyasyon lazè dansite pouvwa ase wo, materyèl la evapore ak fòme ti porositë. Ti twou sa a ki plen vapè se tankou yon kò nwa, ki absòbe prèske tout enèji gwo bout bwa ensidan an, epi tanperati ekilib nan kavite a rive sou 2500 0C. Se chalè a transmèt soti nan miray la deyò nan kavite a wo-tanperati fonn metal la ki antoure kavite a. Ti twou a ranpli ak vapè wo-tanperati ki te pwodwi pa evaporasyon kontinyèl nan materyèl miray la anba iradyasyon gwo bout bwa a, mi yo nan ti twou a antoure pa metal fonn, ak metal likid la antoure pa materyèl solid (pandan ke yo nan pi konvansyonèl soude pwosesis ak lazè kondiksyon soude, enèji a premye Depoze sou sifas la nan materyo a, ak Lè sa a, transpòte nan enteryè a pa transmisyon). Koule likid la deyò miray pò a ak tansyon sifas kouch miray la kenbe yon balans dinamik ak presyon vapè kontinyèlman pwodwi nan kavite pò a. Gwo bout bwa a kontinyèlman antre nan ti twou a, ak materyèl la deyò ti twou a ap kontinye ap koule tankou dlo. Kòm gwo bout bwa a deplase, ti twou a toujou nan yon eta ki estab nan koule. Sa vle di, ti twou a ak metal la fonn ki antoure miray twou a deplase pi devan ak vitès la pi devan nan gwo bout bwa a ki mennen, ak metal la fonn ranpli espas sa a kite nan ti twou a ak Lè sa a, kondanse, se konsa ke soude a fòme. Tout bagay sa a nan pwosesis ki anwo a rive tèlman vit ke vitès soude ka fasilman rive nan plizyè mèt pou chak minit.
02
Paramèt prensipal yo nan pwosesis lazè gwo twou san fon pénétration soude
1) pouvwa lazè. Gen yon valè papòt nan dansite enèji lazè nan soude lazè. Pi ba pase valè sa a, pwofondè pénétration trè pa fon. Yon fwa yo rive nan valè sa a oswa depase, pwofondè pénétration a ap ogmante anpil. Plasma pwodwi sèlman lè dansite pouvwa lazè sou materyo a depase yon valè papòt (ki depann sou materyèl la), ki make pwogrè ki estab soude pénétration gwo twou san fon. Si pouvwa lazè a se pi ba pase papòt sa a, sèlman sifas k ap fonn nan materyo-a pran plas, sa vle di soude pran plas ak kondiksyon chalè ki estab. Lè dansite pouvwa lazè a toupre kondisyon kritik pou fòmasyon ti twou, soude pénétration gwo twou san fon ak soude kondiksyon yo fèt altènativman, ki vin tounen yon pwosesis soude enstab, sa ki lakòz gwo fluctuations nan pwofondè pénétration. Pandan lazè gwo twou san fon pénétration soude, pouvwa lazè a kontwole pwofondè a pénétration ak vitès soude an menm tan an. Soude pénétration se dirèkteman gen rapò ak dansite pouvwa gwo bout bwa epi li se yon fonksyon nan pouvwa gwo bout bwa ensidan ak tach fokal gwo bout bwa. An jeneral, pou yon reyon lazè nan yon sèten dyamèt, pwofondè nan pénétration ogmante kòm pouvwa a gwo bout bwa ogmante.
2) gwo bout bwa fokal plas. Gwosè tach gwo bout bwa se youn nan varyab ki pi enpòtan nan soude lazè paske li detèmine dansite pouvwa. Men, pou lazè gwo pouvwa, mezi li yo se yon pwoblèm difisil, byenke gen anpil teknik mezi endirèk.
Ka gwosè plas diffraction limite nan konsantre gwo bout bwa a dwe kalkile dapre teyori difraksyon limyè a, men akòz egzistans la nan aberasyon lantiy konsantre, gwosè tach aktyèl la pi gwo pase valè kalkile a. Metòd pratik ki pi senp la se metòd profil izotèmik, ki mezire plas fokal la ak dyamèt pèforasyon apre yo fin carbonize ak antre nan yon plak polypropylène ak papye epè. Metòd sa a bezwen metrize pouvwa lazè a ak tan an nan aksyon gwo bout bwa atravè pratik mezi.
3) Valè absòpsyon materyèl. Absòpsyon nan limyè lazè pa materyèl depann sou kèk pwopriyete enpòtan nan materyèl, tankou absòpsyon, reflektivite, konduktiviti tèmik, tanperati k ap fonn, tanperati evaporasyon, elatriye, ki pi enpòtan nan ki se absòpsyon.
Faktè ki afekte pousantaj absòpsyon materyèl nan gwo bout bwa lazè a gen ladan de aspè: premye a se rezistivite materyèl la. Apre yo fin mezire pousantaj absòpsyon sifas poli nan materyèl la, li jwenn ke pousantaj absòpsyon materyèl la pwopòsyonèl ak rasin kare rezistivite a, ak rezistans varye ak tanperati. Dezyèmman, eta a sifas (oswa lis) nan materyèl la gen yon enfliyans pi enpòtan sou to a absòpsyon gwo bout bwa, ki gen yon efè enpòtan sou efè a soude.
Longèdonn pwodiksyon yon lazè CO2 se nòmalman 10.6 μm. Pousantaj absòpsyon seramik, vè, kawotchou, plastik ak lòt ki pa metal yo trè wo nan tanperati chanm, pandan y ap pousantaj absòpsyon nan materyèl metal yo trè pòv nan tanperati chanm, jiskaske materyèl la fonn oswa menm gaz Absòpsyon li ogmante dramatikman. Li trè efikas pou amelyore absòpsyon materyèl la nan travès limyè lè l sèvi avèk sifas kouch oswa fòmasyon sifas oksid fim.
4) vitès soude. Vitès la soude gen yon gwo enfliyans sou pwofondè nan pénétration. Ogmante vitès la pral fè pénétration a pa fon, men si vitès la twò ba, materyèl la pral fonn twòp epi yo pral soude materyo a. Se poutèt sa, gen yon seri vitès soude apwopriye pou yon materyèl espesifik ak yon sèten pouvwa lazè ak yon epesè sèten, epi yo ka jwenn pwofondè maksimòm pénétration nan valè vitès ki koresponn lan. Figi 10-2 montre relasyon ki genyen ant vitès soude ak pwofondè penetrasyon asye 1018.
5) Gaz pwoteksyon. Se gaz inaktif souvan itilize pwoteje pisin nan fonn nan pwosesis la soude lazè. Lè kèk materyèl yo soude kèlkeswa oksidasyon sifas, pwoteksyon an pa ka konsidere, men pou pifò aplikasyon yo, elyòm, agon, nitwojèn ak lòt gaz yo souvan itilize kòm pwoteksyon pou fè pyès la Pwoteje kont oksidasyon pandan soude.
Elyòm pa fasil ionize (pi wo enèji ionizasyon), ki pèmèt lazè a pase san pwoblèm, ak enèji nan gwo bout bwa rive nan sifas la nan materyo a san antrav. Sa a se gaz pwoteksyon ki pi efikas yo itilize nan soude lazè, men li pi chè.
Gaz Agon pi bon mache ak pi dans, kidonk efè pwoteksyon an pi bon. Sepandan, li se sansib a wo-tanperati metal plasma ionizasyon, ki pwoteje yon pati nan gwo bout bwa a soti nan frape materyo a, diminye pouvwa a lazè efikas pou soude, epi tou li domaje vitès la soude ak pénétration. Sifas soude ki pwoteje pa agon pi dous pase sa lè pwoteje pa elyòm.
Azòt se gaz pwoteksyon ki pi bon mache, men li pa apwopriye pou soude kèk kalite asye pur, sitou akòz pwoblèm métallurgique, tankou absòpsyon, ki pafwa pwodui porosite nan zòn nan sipèpoze.
Dezyèm fonksyon lè l sèvi avèk gaz pwoteksyon se pwoteje lantiy la konsantre kont kontaminasyon vapè metal ak sputtering nan ti gout likid. Espesyalman nan soude lazè gwo pouvwa, paske ekspilsyon an vin trè pwisan, li pi nesesè pou pwoteje lantiy la nan moman sa a.
Twazyèm fonksyon gaz pwoteksyon an se ke li trè efikas nan dissipation plak pwotèj ikid ki nan san ki te pwodwi pa soude lazè gwo pouvwa. Vapè metal la absòbe reyon lazè a epi iyonize nan yon nwaj plasma, epi gaz pwoteksyon alantou vapè metal la ionize tou akòz chalè. Si gen twòp plasma prezan, reyon lazè a se yon ti jan boule nan plasma a. Plasma egziste sou sifas k ap travay la kòm yon dezyèm enèji, ki fè pénétration a pa fon ak sifas pisin soude a vin pi laj. Pousantaj rekonbinasyon elektwon yo ogmante lè yo ogmante kolizyon twa kò elektwon ak iyon ak atòm net pou diminye dansite elèktron nan plasma a. Plis atòm net yo pi lejè, se pi wo frekans kolizyon an ak pi wo pousantaj rekonbinasyon an; nan lòt men an, sèlman gaz la pwoteksyon ak enèji ionizasyon segondè pa pral ogmante dansite elèktron akòz ionizasyon nan gaz nan tèt li.
Gwosè nwaj plasma a varye ak gaz pwoteksyon yo itilize a, ak elyòm ki pi piti a, nitwojèn se dezyèm lan, ak agon ki pi gwo. Plis gwosè plasma a pi gwo, pi fon penetrasyon an. Rezon ki fè diferans sa a se premyèman akòz diferan degre ionizasyon nan molekil gaz, epi tou akòz diferans lan nan difizyon nan vapè metal ki te koze pa dansite diferan nan gaz la pwoteksyon.
Elyòm se gaz ki pi piti ionize ak pi piti dans, epi li byen vit elimine vapè metal k ap monte ki soti nan beny metal fonn lan. Se poutèt sa, lè l sèvi avèk elyòm kòm yon gaz pwoteksyon ka siprime plasma a nan pi gwo limit, kidonk ogmante pwofondè nan pénétration ak ogmante vitès la soude; akòz pwa limyè li yo, li ka chape epi li pa fasil lakòz porositë. Natirèlman, soti nan efè aktyèl soude nou an, efè pwoteksyon Agon se pa move.
Efè nwaj ikid ki nan san sou pénétration pi evidan nan zòn soude vitès ba. Efè li diminye kòm vitès la soude ogmante.
Se gaz pwoteksyon an sou fòm piki nan yon presyon sèten nan bouch la rive nan sifas la nan materyo-a. Fòm idrodinamik bouch la ak dyamèt priz la trè enpòtan. Li dwe gwo ase pou kondwi gaz pwoteksyon flite a pou kouvri sifas la soude, men yo nan lòd yo efektivman pwoteje lantiy la ak anpeche metal vapè kontamine oswa metal pwojeksyon soti nan domaje lantiy la, gwosè a nan bouch la ta dwe tou limite. Pousantaj koule a ta dwe kontwole tou, otreman koule laminar nan gaz pwoteksyon an ap vin ajite, ak atmosfè a pral patisipe nan pisin lan fonn, evantyèlman fòme porositë.
Yo nan lòd yo amelyore efè a pwoteksyon, yo ka itilize yon metòd adisyonèl bò kònen tou, se sa ki, atravè yon bouch ki gen yon dyamèt ki pi piti, se gaz pwoteksyon an dirèkteman sou fòm piki nan ti twou a nan soude a pénétration gwo twou san fon nan yon sèten ang. Gaz pwoteksyon an pa sèlman siprime nwaj ikid ki nan san an sou sifas materyo a, men tou, enfliyanse sou fòmasyon plasma a ak ti twou nan twou a, plis ogmante pwofondè penetrasyon an, epi li jwenn yon soude ak yon rapò ideyal pwofondè-lajè. . Sepandan, metòd sa a mande pou kontwòl egzak gwosè a ak direksyon koule lè a, otreman koule ajite gen anpil chans rive ak detwi pisin nan fonn, sa ki fè pwosesis la soude difisil pou estabilize.
6) Longè fokal lantiy. Se metòd konsantre anjeneral yo itilize kondanse lazè a pandan soude, ak yon lantiy ki gen yon longè fokal nan 63 ~ 254mm (2.5 "~ 10") jeneralman itilize. Gwosè fokal la se pwopòsyonèl ak distans fokal la, pi kout longè fokal la, se pi piti plas la. Men, longè fokal la afekte tou pwofondè fokal la, se sa ki, pwofondè fokal la ogmante synchrone ak longè fokal la, kidonk yon distans fokal kout ka ogmante dansite pouvwa a, men akòz ti pwofondè fokal la, distans ki genyen ant lantiy la ak materyo a. dwe jisteman konsève, ak pwofondè nan pénétration se pa gwo. Akòz enfliyans nan mòd salte ak lazè ki te pwodwi nan pwosesis la soude, pwofondè fokal ki pi kout yo itilize nan soude aktyèl la se sitou longè fokal 126mm (5 "). Lè jwenti a gwo oswa kouti soude a bezwen ogmante lè yo ogmante. gwosè plas la, ou ka Chwazi yon lantiy ak yon longè fokal 254mm (10"). Nan ka sa a, yo nan lòd yo reyalize efè a pinhole pénétration gwo twou san fon, se yon pi wo pouvwa pwodiksyon lazè (dansite pouvwa) yo mande yo.
Lè pouvwa lazè a depase 2kW, espesyalman pou 10.6μm CO2 lazè gwo bout bwa a, akòz itilizasyon materyèl optik espesyal pou fòme sistèm optik la, yo nan lòd pou fè pou evite risk pou domaj optik nan lantiy la konsantre, metòd la konsantre meditativ se souvan. itilize, ak yon glas kwiv poli jeneralman itilize kòm reflektè a. Li souvan rekòmande pou konsantre gwo reyon lazè pouvwa akòz refwadisman efikas.
7) Konsantre pozisyon. Lè soude, pozisyon konsantre a se kritik pou kenbe dansite pouvwa ase. Chanjman nan pozisyon relatif pwen fokal la ak sifas materyo a afekte dirèkteman lajè ak pwofondè soude a. Figi 2-6 montre efè pozisyon konsantre sou pwofondè pénétration ak lajè kouti 1018 asye.
Nan pifò aplikasyon pou soude lazè, pwen fokal la anjeneral sitiye apeprè 1/4 nan pwofondè a vle nan pénétration anba sifas la nan materyo-a.
8) Pozisyon gwo bout bwa lazè. Lè lazè soude materyèl diferan, pozisyon nan gwo bout bwa lazè kontwole kalite final la nan soude a, espesyalman nan ka a nan jwenti bou pase jwenti jwenti. Pou egzanp, lè yon Kovèti pou asye fè tèt di toujou soude nan yon tanbou asye modere, bon kontwòl nan pozisyon nan gwo bout bwa lazè pral ede pwodwi yon soude ak yon eleman kabòn ki ba sitou ki relativman rezistan nan fann. Nan kèk aplikasyon, jeyometri a nan materyo a yo dwe soude mande pou gwo bout bwa lazè a dwe devye pa yon ang. Lè ang defleksyon ant aks gwo bout bwa a ak avyon jwenti a se nan 100 degre, absòpsyon enèji lazè pa materyo a pa pral afekte.
9) gradyèl leve ak tonbe kontwòl pouvwa lazè a nan kòmansman ak fen pwen soudi. Pandan lazè gwo twou san fon pénétration soude, ti twou toujou egziste kèlkeswa pwofondè soude a. Lè pwosesis la soude sispann epi switch pouvwa a etenn, yon twou ap parèt nan fen soude a. Anplis de sa, lè kouch nan soude lazè kouvri kouti soude orijinal la, absòpsyon twòp nan gwo bout bwa lazè a pral rive, sa ki lakòz surchof nan soude a oswa jenerasyon porositë.
Yo nan lòd yo anpeche fenomèn ki pi wo a rive, pwen yo kòmanse ak sispann pouvwa yo ka pwograme fè pouvwa a kòmanse ak fen tan reglabl, se sa ki, pouvwa inisyal la elektwonikman ogmante soti nan zewo nan valè a pouvwa mete nan yon ti tan, ak soude a ka ajiste. Tan, epi finalman pouvwa a piti piti redwi soti nan pouvwa a mete a zewo lè soude a fini.
03
Karakteristik ak avantaj ak dezavantaj lazè gwo twou san fon pénétration soude
Karakteristik lazè gwo twou san fon pénétration soude
1) Segondè rapò aspè. Kòm metal la fonn fòme alantou kavite a silendrik nan vapè cho ak pwolonje nan direksyon pyès travay la, soude a vin gwo twou san fon ak etwat.
2) Minimòm D' chalè. Paske tanperati a nan ti twou a trè wo, pwosesis la k ap fonn rive trè vit, opinyon chalè a nan materyo a trè ba, ak deformation tèmik la ak zòn chalè ki afekte yo piti.
3) Segondè dansite. Paske ti porositë yo plen ak vapè wo-tanperati yo fezab nan ajitasyon nan pisin lan soude ak chape nan gaz, sa ki lakòz yon soude pénétration san porositë. Pousantaj refwadisman segondè apre soude ka fasilman fè estrikti soude a pi rafine.
4) soude fò. Akòz sous chalè limen an ak absòpsyon ase nan eleman ki pa metalik, kontni enpurte a redwi, ak gwosè enklizyon yo ak distribisyon yo nan pisin nan fonn yo chanje. Pwosesis la soude pa mande pou elektwòd oswa fil filler, ak zòn nan k ap fonn se mwens polye, se konsa ke fòs la ak severite nan soude a yo omwen egal a oswa menm pi wo pase sa yo ki an metal paran an.
5) kontwòl egzak. Paske kote limyè konsantre a piti, yo ka pozisyone kouti soude a ak presizyon segondè. Pwodiksyon lazè a pa gen okenn "entès", li ka sispann ak rekòmanse nan gwo vitès, ak pyès konplèks la ka soude ak teknoloji mouvman gwo bout bwa kontwòl nimerik.
6) Pwosesis soude atmosferik ki pa Peye-kontak. Paske enèji a soti nan gwo bout bwa a foton, pa gen okenn kontak fizik ak materyo-a, kidonk pa gen okenn fòs ekstèn aplike nan materyo-a. Anplis de sa, mayetis ak lè pa gen okenn efè sou limyè lazè.
Avantaj soude pénétration lazè gwo twou san fon
1) Depi lazè a konsantre gen yon dansite pouvwa pi wo pase metòd konvansyonèl yo, vitès la soude se vit, zòn ki afekte chalè a ak deformation yo piti, ak materyèl difisil-a-soude tankou Titàn kapab tou soude.
2) Paske gwo bout bwa a fasil pou transmèt ak kontwole, epi pa gen okenn bezwen ranplase flanbo a ak bouch souvan, epi pa gen okenn vakyòm ki nesesè pou soude gwo bout bwa elèktron, ki siyifikativman diminye tan oksilyè a nan D ', se konsa faktè a chaj ak efikasite pwodiksyon yo wo anpil.
3) Akòz efè pirifikasyon ak gwo pousantaj refwadisman, fòs soude, severite ak pèfòmans konplè yo wo anpil.
4) Akòz D 'an mwayèn chalè ki ba ak presizyon pwosesis segondè, depans re-trete ka redwi; nplis de sa, pri a fonksyone nan soude lazè tou ba, sa ki ka diminye depans pwosesis materyo.
5) Li ka efektivman kontwole entansite gwo bout bwa a ak byen pwezante, epi li fasil reyalize operasyon otomatik.
Dezavantaj nan lazè gwo twou san fon pénétration soude
1) Pwofondè soude limite.
2) Kondisyon pou asanble pyès travay la wo anpil.
3) Envèstisman yon sèl fwa nan sistèm lazè a se relativman wo
