Παράδειγμα ανάλυσης εφαρμογών συγκόλλησης με λέιζερ με διαφορετικές διαμέτρους πυρήνα

Το μέγεθος της διαμέτρου του πυρήνα λέιζερ θα επηρεάσει την απώλεια μετάδοσης και την κατανομή της πυκνότητας ενέργειας του φωτός. Η λογική επιλογή της διαμέτρου του πυρήνα είναι πολύ σημαντική. Η υπερβολική διάμετρος του πυρήνα θα οδηγήσει σε παραμόρφωση και σκέδαση της λειτουργίας μετάδοσης του λέιζερ, επηρεάζοντας την ποιότητα της δέσμης και την ακρίβεια εστίασης. Μια πολύ μικρή διάμετρος πυρήνα θα προκαλέσει επιδείνωση της συμμετρίας της πυκνότητας οπτικής ισχύος της μονοτροπικής ίνας, γεγονός που δεν ευνοεί τη μετάδοση.λέιζερ υψηλής ισχύος.

1. Πλεονεκτήματα και εφαρμογές λέιζερ μικρής διαμέτρου πυρήνα (<100um)

Υλικά υψηλής ανακλαστικότητας: αλουμίνιο, χαλκός, ανοξείδωτος χάλυβας, νικέλιο, μολυβδαίνιο κ.λπ.

（1）Τα υλικά υψηλής ανακλαστικότητας πρέπει να επιλέγουν λέιζερ μικρής διαμέτρου πυρήνα. Η δέσμη λέιζερ υψηλής πυκνότητας ισχύος χρησιμοποιείται για την ταχεία θέρμανση του υλικού σε υγροποιημένη ή εξατμισμένη κατάσταση, η οποία βελτιώνει τον ρυθμό απορρόφησης λέιζερ του υλικού και επιτυγχάνει αποτελεσματική και γρήγορη επεξεργασία. Η επιλογή ενός λέιζερ με μεγάλη διάμετρο πυρήνα μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε υψηλή ανακλαστικότητα, οδηγώντας σε εικονική συγκόλληση ή ακόμη και καύση του λέιζερ.

Υλικά ευαίσθητα στις ρωγμές: νικέλιο, επινικελωμένος χαλκός, αλουμίνιο, ανοξείδωτος χάλυβας, κράμα τιτανίου, κ.λπ.

Αυτό το υλικό γενικά απαιτεί αυστηρό έλεγχο της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα και μια μικρή δεξαμενή τήξης, επομένως είναι πιο κατάλληλο να επιλέξετε ένα λέιζερ μικρής διαμέτρου πυρήνα.

Επεξεργασία με λέιζερ υψηλής ταχύτητας:

（3）Η συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης απαιτεί επεξεργασία με λέιζερ υψηλής ταχύτητας και είναι απαραίτητο να επιλέξετε ένα λέιζερ με υψηλή ενεργειακή πυκνότητα για να διασφαλίσετε ότι η ενέργεια γραμμής είναι επαρκής για να λιώσει το υλικό σε υψηλή ταχύτητα, ειδικά για συγκόλληση με επικάλυψη, συγκόλληση με διείσδυση κ.λπ., οι οποίες απαιτούν υψηλότερο βάθος διείσδυσης. Είναι καλύτερο να επιλέξετε ένα κατάλληλο λέιζερ μικρής διαμέτρου πυρήνα.

2. Πλεονεκτήματα και εφαρμογές λέιζερ μεγάλης διαμέτρου πυρήνα (>100 μm)

Επιτυγχάνεται μεγάλη διάμετρος πυρήνα και μεγάλο σημείο, μεγάλη περιοχή κάλυψης θερμότητας, ευρεία περιοχή δράσης και μόνο μικρο-τήξη της επιφάνειας του υλικού, κάτι που είναι πολύ κατάλληλο για εφαρμογές σε επένδυση με λέιζερ, ανάτηξη με λέιζερ, ανόπτηση με λέιζερ, σκλήρυνση με λέιζερ κ.λπ. Σε αυτούς τους τομείς, ένα μεγάλο σημείο φωτός σημαίνει υψηλότερη απόδοση παραγωγής και χαμηλότερα ελαττώματα (η θερμικά αγώγιμη συγκόλληση δεν έχει σχεδόν κανένα ελάττωμα).

Όσον αφοράσυγκόλληση, το μεγάλο σημείο χρησιμοποιείται κυρίως γιασύνθετη συγκόλληση, το οποίο χρησιμοποιείται για την ανάμειξη με λέιζερ μικρής διαμέτρου πυρήνα: η μεγάλη κηλίδα κάνει την επιφάνεια του υλικού να λιώσει ελαφρώς, μετατρέποντάς την από στερεά σε υγρή, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά τον ρυθμό απορρόφησης του υλικού στο λέιζερ, και στη συνέχεια χρησιμοποιεί έναν μικρό πυρήνα. Σε αυτή τη διαδικασία, λόγω της προθέρμανσης της μεγάλης κηλίδας, της μετεπεξεργασίας και της μεγάλης θερμοκρασιακής κλίσης που δίνεται στη λιωμένη δεξαμενή, το υλικό δεν είναι επιρρεπές σε ελαττώματα ρωγμών που προκαλούνται από την ταχεία θέρμανση και την ταχεία ψύξη. Μπορεί να κάνει την εμφάνιση της συγκόλλησης πιο λεία και να επιτύχει χαμηλότερο πιτσίλισμα από το διάλυμα μονού λέιζερ.