Met de populariteit van draagbare laserlasmachines in de industrie, willen mensen meer weten over laserlassen. Dit artikel beschrijft twee verschillende laserlasmodi en de factoren die van invloed zijn op de effectiviteit van laserlassen.
Laserlassen kan worden bereikt met een continue of gepulseerde laserstraal en kan worden geclassificeerd als warmteoverdrachtslassen of laserdiepsmeltlassen, afhankelijk van het principe van laserlassen. Het volgende is een beschrijving van deze twee laserlasmodi.
Warmtegeleiding lassen
Warmtegeleidingslassen omvat de diffusie van warmte in het werkstuk door warmteoverdracht. Het werkstuk wordt gesmolten en er wordt een specifieke smeltbad gevormd door de laserparameters zoals de breedte, energie, piekvermogen en herhalingsfrequentie van de laserpuls te regelen. Deze laserlasmodus produceert alleen een smeltverschijnsel op het oppervlak van de las, de binnenkant van het werkstuk wordt niet volledig doorgesmolten en er wordt in principe geen verdamping geproduceerd. De ondiepe smeltdiepte en lage lassnelheid na het lassen worden meestal gebruikt voor het lassen van dunwandige metalen materialen op lage snelheid.
Laserdiepsmeltlassen
Laserdiepsmeltlassen dringt niet alleen volledig door in het materiaal, maar verdampt het materiaal ook en vormt zo een grote hoeveelheid plasma. Door de hoge hitte zal er een sleutelgat verschijnen aan de voorkant van de smeltpoel. Diepsmeltlassen is de meest gebruikte laserlasmodus vanwege de hoge invoerenergie, hoge lassnelheid en grote diepte-breedteverhouding. Laserlasmachines voor tandwiellassen en metallurgisch plaatlassen omvatten voornamelijk
Verschillende procesparameters hebben verschillende effecten op het laserlaseffect. Hier worden drie factoren beschreven die van invloed zijn op het effect van laserlassen.
Laserkracht
Er is een drempel voor laserenergiedichtheid bij laserlassen, waaronder de smeltdiepte ondiep is, en zodra deze waarde is bereikt of overschreden, neemt de smeltdiepte aanzienlijk toe. Alleen wanneer de laservermogensdichtheid op het werkstuk de drempelwaarde overschrijdt (materiaalafhankelijk), wordt plasma gegenereerd, wat de stabilisatie van diepsmeltlassen markeert.
Als het laservermogen onder deze drempel ligt, vindt alleen het smelten van het oppervlak van het werkstuk plaats, dwz het lassen verloopt in een stabiele warmteoverdrachtsvorm. En wanneer de laservermogensdichtheid de kritieke voorwaarden voor kleine gaatjes nadert, wisselen diepsmeltlassen en geleidingslassen elkaar af en worden onstabiele lasprocessen, wat resulteert in grote fluctuaties in de smeltdiepte. Bij laserdiepsmeltlassen regelt het laservermogen zowel de penetratiediepte als de lassnelheid. Over het algemeen geldt dat voor een laserstraal met een bepaalde diameter de smeltdiepte toeneemt naarmate het straalvermogen toeneemt.
Lassen snelheid
De lassnelheid heeft een grote invloed op de smeltdiepte, het verhogen van de lassnelheid zal de smeltdiepte ondiep maken, maar de snelheid te laag zal leiden tot overmatig smelten van het materiaal, het werkstuk zal doorlassen. Daarom moet voor een bepaald laservermogen en een bepaalde dikte van een specifiek materiaal een geschikt lassnelheidsbereik zijn, en waarin de overeenkomstige snelheidswaarde kan worden verkregen wanneer de maximale smeltdiepte.
Beschermend gas
Bij het laserlasproces worden vaak inerte gassen gebruikt om het smeltbad te beschermen. Dit kan worden genegeerd wanneer bepaalde materialen kunnen worden gelast, ongeacht de oxidatie van het oppervlak. Voor de meeste toepassingen worden echter vaak helium, argon en stikstof gebruikt om het werkstuk tijdens het lassen tegen oxidatie te beschermen. proces.
Helium wordt niet gemakkelijk geïoniseerd, waardoor de laser er doorheen kan en de straalenergie ongehinderd het oppervlak van het werkstuk kan bereiken. Dit is het meest effectieve beschermgas dat wordt gebruikt bij laserlassen, maar het is duurder. Argon is goedkoper en dichter, dus het beschermt beter. Het is echter gevoelig voor metaalplasma-ionisatie bij hoge temperaturen en schermt als gevolg daarvan af dat een deel van de straal het werkstuk bereikt, waardoor het effectieve laservermogen voor lassen wordt verminderd en ook de lassnelheid en smeltdiepte worden aangetast. Stikstof is het goedkoopste type beschermgas, maar is niet geschikt voor bepaalde soorten RVS lassen. Dit is voornamelijk te wijten aan metallurgische problemen, zoals absorptie, waardoor soms porositeit in de overlappingszone ontstaat.
De tweede functie van het gebruik van beschermgas is om de focusseerlens in het laserlaspistool te beschermen tegen verontreiniging door metaaldamp en spatten van vloeibare gesmolten druppels. Dit is vooral nodig bij laserlassen met hoog vermogen, waarbij de uitwerpselen zeer krachtig worden. De derde functie van het beschermgas is het verspreiden van de plasmaafscherming die wordt geproduceerd door laserlassen met hoog vermogen.
