Mag-subscribe sa Aming Social Media Para sa Maagap na Post
Patuloy na Wave Laser
Ang CW, isang acronym para sa "Continuous Wave," ay tumutukoy sa mga sistema ng laser na may kakayahang magbigay ng walang patid na output ng laser sa panahon ng operasyon. Nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang kakayahang magpalabas ng laser nang tuluy-tuloy hanggang sa tumigil ang operasyon, ang mga CW laser ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang mas mababang peak power at mas mataas na average na kapangyarihan kumpara sa iba pang mga uri ng mga laser.
Malawak na Aplikasyon
Dahil sa kanilang tuluy-tuloy na tampok na output, ang mga CW laser ay nakakahanap ng malawak na paggamit sa mga larangan tulad ng pagputol ng metal at pag-welding ng tanso at aluminyo, na ginagawa itong kabilang sa mga pinakakaraniwan at malawakang ginagamit na mga uri ng mga laser. Ang kanilang kakayahang maghatid ng matatag at pare-parehong output ng enerhiya ay nagbibigay sa kanila ng napakahalaga sa parehong mga senaryo ng precision processing at mass production.
Mga Parameter ng Pagsasaayos ng Proseso
Ang pagsasaayos ng CW laser para sa pinakamainam na pagganap ng proseso ay nagsasangkot ng pagtuon sa ilang pangunahing parameter, kabilang ang power waveform, halaga ng defocus, diameter ng beam spot, at bilis ng pagproseso. Ang tumpak na pag-tune ng mga parameter na ito ay kritikal para sa pagkamit ng pinakamahusay na mga resulta ng pagproseso, pagtiyak ng kahusayan at kalidad sa mga operasyon ng laser machining.
Patuloy na Laser Energy Diagram
Mga Katangian ng Pamamahagi ng Enerhiya
Ang isang kapansin-pansing katangian ng mga CW laser ay ang kanilang Gaussian energy distribution, kung saan ang energy distribution ng isang laser beam's cross-section ay lumiliit mula sa gitna palabas sa isang Gaussian (normal distribution) pattern. Ang katangian ng pamamahagi na ito ay nagbibigay-daan sa mga CW laser na makamit ang napakataas na katumpakan sa pagtutok at kahusayan sa pagproseso, lalo na sa mga application na nangangailangan ng puro deployment ng enerhiya.
CW Laser Energy Distribution Diagram
Mga Bentahe ng Continuous Wave (CW) Laser Welding
Microstructural Perspective
Ang pagsusuri sa microstructure ng mga metal ay nagpapakita ng mga natatanging bentahe ng Continuous Wave (CW) laser welding sa Quasi-Continuous Wave (QCW) pulse welding. Ang hinang ng pulso ng QCW, na nalilimitahan ng limitasyon ng dalas nito, kadalasan sa paligid ng 500Hz, ay nahaharap sa isang trade-off sa pagitan ng overlap rate at lalim ng pagtagos. Ang mababang rate ng overlap ay nagreresulta sa hindi sapat na lalim, samantalang ang isang mataas na rate ng overlap ay naghihigpit sa bilis ng welding, na binabawasan ang kahusayan. Sa kaibahan, ang CW laser welding, sa pamamagitan ng pagpili ng naaangkop na laser core diameters at welding heads, ay nakakamit ng mahusay at tuluy-tuloy na hinang. Ang pamamaraang ito ay nagpapatunay na partikular na maaasahan sa mga application na nangangailangan ng mataas na integridad ng selyo.
Pagsasaalang-alang sa Thermal Impact
Mula sa pananaw ng thermal impact, ang QCW pulse laser welding ay dumaranas ng isyu ng overlap, na humahantong sa paulit-ulit na pag-init ng weld seam. Maaari itong magpakilala ng mga hindi pagkakapare-pareho sa pagitan ng microstructure ng metal at ng pangunahing materyal, kabilang ang mga pagkakaiba-iba sa mga laki ng dislokasyon at mga rate ng paglamig, at sa gayon ay tumataas ang panganib ng pag-crack. Ang CW laser welding, sa kabilang banda, ay umiiwas sa isyung ito sa pamamagitan ng pagbibigay ng mas pare-pareho at tuluy-tuloy na proseso ng pag-init.
Dali ng Pagsasaayos
Sa mga tuntunin ng pagpapatakbo at pagsasaayos, ang QCW laser welding ay nangangailangan ng masusing pag-tune ng ilang mga parameter, kabilang ang dalas ng pag-uulit ng pulso, peak power, lapad ng pulso, duty cycle, at higit pa. Pinapasimple ng CW laser welding ang proseso ng pagsasaayos, pangunahing nakatuon sa waveform, bilis, lakas, at halaga ng defocus, na makabuluhang nagpapagaan sa kahirapan sa pagpapatakbo.
Teknolohikal na Pag-unlad sa CW Laser Welding
Bagama't kilala ang QCW laser welding sa mataas nitong peak power at mababang thermal input, kapaki-pakinabang para sa pagwelding ng heat-sensitive na mga bahagi at napakanipis na pader na materyales, umuunlad sa teknolohiya ng CW laser welding, lalo na para sa mga high-power na application (karaniwang higit sa 500 watts) at deep penetration welding batay sa keyhole effect, ay makabuluhang pinalawak ang saklaw at kahusayan ng aplikasyon nito. Ang ganitong uri ng laser ay partikular na angkop para sa mga materyales na mas makapal kaysa sa 1mm, na nakakamit ng mataas na mga ratio ng aspeto (mahigit sa 8:1) sa kabila ng medyo mataas na input ng init.
Quasi-Continuous Wave (QCW) Laser Welding
Nakatuon sa Pamamahagi ng Enerhiya
Ang QCW, na nakatayo para sa "Quasi-Continuous Wave," ay kumakatawan sa isang teknolohiyang laser kung saan ang laser ay naglalabas ng liwanag sa isang walang tigil na paraan, gaya ng inilalarawan sa figure a. Hindi tulad ng pare-parehong pamamahagi ng enerhiya ng single-mode na tuloy-tuloy na mga laser, ang mga QCW laser ay nagkoncentrate ng kanilang enerhiya nang mas makapal. Ang katangiang ito ay nagbibigay sa QCW lasers ng superyor na density ng enerhiya, na nagsasalin sa mas malakas na mga kakayahan sa pagtagos. Ang resultang metalurhikong epekto ay katulad ng isang "kuko" na hugis na may makabuluhang depth-to-width ratio, na nagpapahintulot sa QCW lasers na maging mahusay sa mga application na kinasasangkutan ng high-reflectance alloys, heat-sensitive na materyales, at precision micro-welding.
Pinahusay na Katatagan at Pinababang Panghihimasok sa Plume
Ang isa sa mga binibigkas na bentahe ng QCW laser welding ay ang kakayahang pagaanin ang mga epekto ng metal plume sa rate ng pagsipsip ng materyal, na humahantong sa isang mas matatag na proseso. Sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng laser-materyal, ang matinding evaporation ay maaaring lumikha ng pinaghalong metal vapor at plasma sa itaas ng melt pool, na karaniwang tinutukoy bilang metal plume. Maaaring protektahan ng plume na ito ang ibabaw ng materyal mula sa laser, na nagdudulot ng hindi matatag na paghahatid ng kuryente at mga depekto tulad ng spatter, explosion point, at mga hukay. Gayunpaman, ang pasulput-sulpot na paglabas ng QCW lasers (hal., isang 5ms burst na sinusundan ng 10ms pause) ay nagsisiguro na ang bawat laser pulse ay umabot sa ibabaw ng materyal na hindi naaapektuhan ng metal plume, na nagreresulta sa isang kapansin-pansing matatag na proseso ng welding, partikular na kapaki-pakinabang para sa thin-sheet welding.
Matatag na Melt Pool Dynamics
Ang dynamics ng melt pool, lalo na sa mga tuntunin ng mga puwersa na kumikilos sa keyhole, ay mahalaga sa pagtukoy ng kalidad ng weld. Ang mga tuluy-tuloy na laser, dahil sa kanilang matagal na pagkakalantad at mas malalaking lugar na apektado ng init, ay may posibilidad na lumikha ng mas malalaking melt pool na puno ng likidong metal. Maaari itong humantong sa mga depekto na nauugnay sa malalaking natutunaw na pool, tulad ng pagbagsak ng keyhole. Sa kaibahan, ang nakatutok na enerhiya at mas maikling oras ng pakikipag-ugnayan ng QCW laser welding ay tumutuon sa natutunaw na pool sa paligid ng keyhole, na nagreresulta sa isang mas pare-parehong pamamahagi ng puwersa at isang mas mababang saklaw ng porosity, crack, at spatter.
Minimized Heat-Affected Zone (HAZ)
Ang tuluy-tuloy na laser welding ay naglalagay ng mga materyales sa matagal na init, na humahantong sa makabuluhang thermal conduction sa materyal. Maaari itong magdulot ng hindi kanais-nais na thermal deformation at mga depekto na dulot ng stress sa mga manipis na materyales. Ang QCW lasers, kasama ang kanilang pasulput-sulpot na operasyon, ay nagbibigay-daan sa mga materyales na lumamig, sa gayon ay pinapaliit ang init-apektadong zone at thermal input. Ginagawa nitong ang QCW laser welding ay partikular na angkop para sa manipis na mga materyales at mga malapit sa init-sensitive na mga bahagi.
Higher Peak Power
Sa kabila ng pagkakaroon ng parehong average na kapangyarihan tulad ng tuloy-tuloy na mga laser, ang QCW lasers ay nakakamit ng mas mataas na peak powers at energy density, na nagreresulta sa mas malalim na penetration at mas malakas na mga kakayahan sa welding. Ang kalamangan na ito ay partikular na binibigkas sa hinang ng mga manipis na sheet ng tanso at aluminyo na haluang metal. Sa kabaligtaran, ang tuluy-tuloy na mga laser na may parehong average na kapangyarihan ay maaaring mabigo na gumawa ng marka sa ibabaw ng materyal dahil sa mas mababang density ng enerhiya, na humahantong sa pagmuni-muni. Ang mga high-power na tuloy-tuloy na laser, habang may kakayahang tunawin ang materyal, ay maaaring makaranas ng matinding pagtaas sa rate ng pagsipsip pagkatapos ng pagtunaw, na nagiging sanhi ng hindi makontrol na lalim ng pagkatunaw at thermal input, na hindi angkop para sa thin-sheet welding at maaaring magresulta sa alinman sa walang pagmamarka o pagkasunog. -sa pamamagitan ng, hindi pagtupad sa mga kinakailangan sa proseso.
Paghahambing ng mga resulta ng welding sa pagitan ng CW at QCW lasers
a. Continuous Wave (CW) Laser:
- Hitsura ng laser-sealed na kuko
- Hitsura ng tuwid na weld seam
- Schematic diagram ng laser emission
- Paayon na cross-section
b. Quasi-Continuous Wave (QCW) Laser:
- Hitsura ng laser-sealed na kuko
- Hitsura ng tuwid na weld seam
- Schematic diagram ng laser emission
- Paayon na cross-section
- * Pinagmulan: Artikulo ni Willdong, sa pamamagitan ng WeChat Public Account LaserLWM.
- * Link ng orihinal na artikulo: https://mp.weixin.qq.com/s/8uCC5jARz3dcgP4zusu-FA.
- Ang nilalaman ng artikulong ito ay ibinigay para sa mga layunin ng pag-aaral at komunikasyon lamang, at lahat ng copyright ay pagmamay-ari ng orihinal na may-akda. Kung may kasamang paglabag sa copyright, mangyaring makipag-ugnayan upang alisin.
Oras ng post: Mar-05-2024