Η συγκόλληση είναι μια διαδικασία ένωσης δύο ή περισσότερων μετάλλων μεταξύ τους μέσω της εφαρμογής θερμότητας. Η συγκόλληση συνήθως περιλαμβάνει τη θέρμανση ενός υλικού μέχρι το σημείο τήξης του, έτσι ώστε το βασικό μέταλλο να λιώσει για να γεμίσει τα κενά μεταξύ των αρμών, σχηματίζοντας μια ισχυρή σύνδεση. Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια μέθοδος σύνδεσης που χρησιμοποιεί λέιζερ ως πηγή θερμότητας.
Πάρτε για παράδειγμα την τετράγωνη μπαταρία ισχύος: ο πυρήνας της μπαταρίας συνδέεται με λέιζερ μέσω πολλών εξαρτημάτων. Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας συγκόλλησης με λέιζερ, η αντοχή σύνδεσης υλικού, η απόδοση παραγωγής και ο ρυθμός ελαττώματος είναι τρία ζητήματα που απασχολούν περισσότερο τη βιομηχανία. Η αντοχή της σύνδεσης του υλικού μπορεί να αντανακλάται από το βάθος και το πλάτος της μεταλλογραφικής διείσδυσης (που σχετίζονται στενά με την πηγή φωτός λέιζερ). η απόδοση παραγωγής σχετίζεται κυρίως με την ικανότητα επεξεργασίας της πηγής φωτός λέιζερ. το ποσοστό ελαττώματος σχετίζεται κυρίως με την επιλογή της πηγής φωτός λέιζερ. Επομένως, αυτό το άρθρο εξετάζει τα κοινά που κυκλοφορούν στην αγορά. Πραγματοποιείται μια απλή σύγκριση πολλών πηγών φωτός λέιζερ, με την ελπίδα να βοηθήσει τους συναδέλφους προγραμματιστές να επεξεργαστούν.
Επειδήσυγκόλληση με λέιζερείναι ουσιαστικά μια διαδικασία μετατροπής φωτός σε θερμότητα, πολλές βασικές παράμετροι που εμπλέκονται είναι οι εξής: ποιότητα δέσμης (BBP, M2, γωνία απόκλισης), ενεργειακή πυκνότητα, διάμετρος πυρήνα, μορφή κατανομής ενέργειας, προσαρμοστική κεφαλή συγκόλλησης, παράθυρα διεργασίας επεξεργασίας και επεξεργάσιμα υλικά χρησιμοποιούνται κυρίως για την ανάλυση και σύγκριση πηγών φωτός λέιζερ από αυτές τις κατευθύνσεις.
Σύγκριση λέιζερ μονής-πολλαπλής λειτουργίας
Ορισμός πολλαπλών λειτουργιών μονής λειτουργίας:
Η απλή λειτουργία αναφέρεται σε ένα ενιαίο μοτίβο κατανομής ενέργειας λέιζερ σε ένα δισδιάστατο επίπεδο, ενώ η πολλαπλή λειτουργία αναφέρεται στο μοτίβο κατανομής χωρικής ενέργειας που σχηματίζεται από την υπέρθεση πολλαπλών μοτίβων κατανομής. Γενικά, το μέγεθος του παράγοντα ποιότητας δέσμης M2 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κριθεί εάν η έξοδος λέιζερ ινών είναι απλής ή πολλαπλής λειτουργίας: το M2 μικρότερο από 1,3 είναι ένα καθαρό λέιζερ απλής λειτουργίας, το M2 μεταξύ 1,3 και 2,0 είναι σχεδόν λέιζερ μονής λειτουργίας (λίγος τρόπος), και το M2 είναι μεγαλύτερο από 2,0. Για λέιζερ πολλαπλών λειτουργιών.
Επειδήσυγκόλληση με λέιζερείναι ουσιαστικά μια διαδικασία μετατροπής φωτός σε θερμότητα, πολλές βασικές παράμετροι που εμπλέκονται είναι οι εξής: ποιότητα δέσμης (BBP, M2, γωνία απόκλισης), ενεργειακή πυκνότητα, διάμετρος πυρήνα, μορφή κατανομής ενέργειας, προσαρμοστική κεφαλή συγκόλλησης, παράθυρα διεργασίας επεξεργασίας και επεξεργάσιμα υλικά χρησιμοποιούνται κυρίως για την ανάλυση και σύγκριση πηγών φωτός λέιζερ από αυτές τις κατευθύνσεις.
Σύγκριση λέιζερ μονής-πολλαπλής λειτουργίας
Ορισμός πολλαπλών λειτουργιών μονής λειτουργίας:
Η απλή λειτουργία αναφέρεται σε ένα ενιαίο μοτίβο κατανομής ενέργειας λέιζερ σε ένα δισδιάστατο επίπεδο, ενώ η πολλαπλή λειτουργία αναφέρεται στο μοτίβο κατανομής χωρικής ενέργειας που σχηματίζεται από την υπέρθεση πολλαπλών μοτίβων κατανομής. Γενικά, το μέγεθος του παράγοντα ποιότητας δέσμης M2 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κριθεί εάν η έξοδος λέιζερ ινών είναι απλής ή πολλαπλής λειτουργίας: το M2 μικρότερο από 1,3 είναι ένα καθαρό λέιζερ απλής λειτουργίας, το M2 μεταξύ 1,3 και 2,0 είναι σχεδόν λέιζερ μονής λειτουργίας (λίγος τρόπος), και το M2 είναι μεγαλύτερο από 2,0. Για λέιζερ πολλαπλών λειτουργιών.
Όπως φαίνεται στο σχήμα: Το σχήμα β δείχνει την κατανομή ενέργειας ενός μεμονωμένου θεμελιώδους τρόπου λειτουργίας και η κατανομή ενέργειας σε οποιαδήποτε κατεύθυνση που διέρχεται από το κέντρο του κύκλου έχει τη μορφή καμπύλης Gauss. Η εικόνα α δείχνει την κατανομή ενέργειας πολλαπλών τρόπων, η οποία είναι η χωρική κατανομή ενέργειας που σχηματίζεται από την υπέρθεση πολλαπλών απλών τρόπων λέιζερ. Το αποτέλεσμα της υπέρθεσης πολλαπλών τρόπων είναι μια καμπύλη επίπεδης κορυφής.
Συνήθη λέιζερ απλής λειτουργίας: IPG YLR-2000-SM, SM είναι η συντομογραφία του Single Mode. Οι υπολογισμοί χρησιμοποιούν ευθυγραμμισμένη εστίαση 150-250 για τον υπολογισμό του μεγέθους του σημείου εστίασης, η ενεργειακή πυκνότητα είναι 2000 W και η πυκνότητα ενέργειας εστίασης χρησιμοποιείται για σύγκριση.
Σύγκριση single-mode και multi-modeσυγκόλληση με λέιζερυπάρχοντα
Λέιζερ μονής λειτουργίας: μικρή διάμετρος πυρήνα, υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, ισχυρή ικανότητα διείσδυσης, μικρή ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, παρόμοια με ένα κοφτερό μαχαίρι, ιδιαίτερα κατάλληλο για συγκόλληση λεπτών πλακών και συγκόλληση υψηλής ταχύτητας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί με γαλβανόμετρα για την επεξεργασία μικροσκοπικών μέρη και εξαιρετικά ανακλαστικά μέρη (εξαιρετικά ανακλαστικά μέρη) αυτιά, συνδετικά τεμάχια κ.λπ.), όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, η λειτουργία μονής λειτουργίας έχει μικρότερη κλειδαρότρυπα και περιορισμένο όγκο εσωτερικού μεταλλικού ατμού υψηλής πίεσης, επομένως γενικά δεν έχει ελαττώματα όπως εσωτερικούς πόρους. Σε χαμηλές ταχύτητες, η εμφάνιση είναι τραχιά χωρίς να φυσάει προστατευτικός αέρας. Στις υψηλές ταχύτητες προστίθεται προστασία. Η ποιότητα επεξεργασίας αερίου είναι καλή, η απόδοση είναι υψηλή, οι συγκολλήσεις είναι ομαλές και επίπεδες και ο ρυθμός απόδοσης είναι υψηλός. Είναι κατάλληλο για συγκόλληση στοίβας και διεισδυτική συγκόλληση.
Λέιζερ πολλαπλών λειτουργιών: Μεγάλη διάμετρος πυρήνα, ελαφρώς χαμηλότερη ενεργειακή πυκνότητα από το λέιζερ απλής λειτουργίας, αμβλύ μαχαίρι, μεγαλύτερη κλειδαρότρυπα, παχύτερη μεταλλική δομή, μικρότερη αναλογία βάθους προς πλάτος και στην ίδια ισχύ, το βάθος διείσδυσης είναι 30% χαμηλότερο από αυτό του λέιζερ μονής λειτουργίας, επομένως είναι κατάλληλο για χρήση Κατάλληλο για επεξεργασία συγκόλλησης άκρου και επεξεργασία παχιών πλακών με μεγάλη συναρμολόγηση κενά.
Αντίθεση λέιζερ Composite-Ring
Υβριδική συγκόλληση: Η δέσμη λέιζερ ημιαγωγών με μήκος κύματος 915 nm και η δέσμη λέιζερ ινών με μήκος κύματος 1070 nm συνδυάζονται στην ίδια κεφαλή συγκόλλησης. Οι δύο ακτίνες λέιζερ είναι ομοαξονικά κατανεμημένες και τα εστιακά επίπεδα των δύο ακτίνων λέιζερ μπορούν να ρυθμιστούν ευέλικτα, έτσι ώστε το προϊόν να έχει και τους δύο ημιαγωγούςσυγκόλληση με λέιζερδυνατότητες μετά τη συγκόλληση. Το αποτέλεσμα είναι φωτεινό και έχει το βάθος της ίναςσυγκόλληση με λέιζερ.
Οι ημιαγωγοί χρησιμοποιούν συχνά ένα μεγάλο σημείο φωτός άνω των 400um, το οποίο είναι κυρίως υπεύθυνο για την προθέρμανση του υλικού, την τήξη της επιφάνειας του υλικού και την αύξηση του ρυθμού απορρόφησης του υλικού λέιζερ ινών (ο ρυθμός απορρόφησης λέιζερ του υλικού αυξάνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία)
Δακτυλιοειδής λέιζερ: Δύο μονάδες λέιζερ ινών εκπέμπουν φως λέιζερ, το οποίο μεταδίδεται στην επιφάνεια του υλικού μέσω μιας σύνθετης οπτικής ίνας (δακτύλιος οπτική ίνα εντός κυλινδρικής οπτικής ίνας).
Δύο ακτίνες λέιζερ με δακτυλιοειδή κηλίδα: ο εξωτερικός δακτύλιος είναι υπεύθυνος για την επέκταση του ανοίγματος της κλειδαρότρυπας και την τήξη του υλικού, και το λέιζερ εσωτερικού δακτυλίου είναι υπεύθυνο για το βάθος διείσδυσης, επιτρέποντας συγκόλληση εξαιρετικά χαμηλής πιτσιλίσματος. Οι διάμετροι του πυρήνα ισχύος του λέιζερ εσωτερικού και εξωτερικού δακτυλίου μπορούν ελεύθερα να αντιστοιχιστούν και η διάμετρος του πυρήνα μπορεί να αντιστοιχιστεί ελεύθερα. Το παράθυρο διεργασίας είναι πιο ευέλικτο από αυτό μιας μονής δέσμης λέιζερ.
Σύγκριση επιδράσεων σύνθετης-κυκλικής συγκόλλησης
Δεδομένου ότι η υβριδική συγκόλληση είναι ένας συνδυασμός συγκόλλησης με θερμική αγωγιμότητα ημιαγωγών και συγκόλλησης με βαθιά διείσδυση οπτικών ινών, η διείσδυση του εξωτερικού δακτυλίου είναι πιο ρηχή, η μεταλλογραφική δομή είναι πιο αιχμηρή και λεπτή. Ταυτόχρονα, η εμφάνιση είναι θερμική αγωγιμότητα, η λιωμένη πισίνα έχει μικρές διακυμάνσεις, μεγάλο εύρος και η λιωμένη πισίνα είναι πιο σταθερή, αντανακλώντας σε πιο ομαλή εμφάνιση.
Δεδομένου ότι το λέιζερ δακτυλίου είναι ένας συνδυασμός συγκόλλησης βαθιάς διείσδυσης και συγκόλλησης βαθιάς διείσδυσης, ο εξωτερικός δακτύλιος μπορεί επίσης να παράγει βάθος διείσδυσης, το οποίο μπορεί να επεκτείνει αποτελεσματικά το άνοιγμα της κλειδαρότρυπας. Η ίδια ισχύς έχει μεγαλύτερο βάθος διείσδυσης και παχύτερη μεταλλογραφία, αλλά ταυτόχρονα, η σταθερότητα της λιωμένης δεξαμενής είναι ελαφρώς μικρότερη από αυτή. Η διακύμανση του ημιαγωγού οπτικών ινών είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από αυτή της σύνθετης συγκόλλησης και η τραχύτητα είναι σχετικά μεγάλη.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-20-2023
