Laserlasmachines

Laservermogensdichtheid:De laservermogensdichtheid verwijst naar het laservermogen per oppervlakte-eenheid.
Vermogensdichtheid (W/c㎡)=4*Laserpulsenergie (J)/πSpotdiameter (cm)²*Pulsbreedte(s)Spotdiameter(mm)=[Focusbrandpuntsafstand(mm)/Laserkopcollimatiebrandpuntsafstand(mm)]*Optische vezelkerndiameter(mm) 1cm=10mm=10000um

Laservermogen:Laserlassen bij het bestaan ​​van een laserenergiedichtheidsdrempel 104-106W/cm², onder deze waarde kan de metaalabsorptie van laserenergie alleen de oppervlaktetemperatuur van het materiaal doen toenemen, maar de vaste fase ongewijzigd laten, zodra de waarde wordt bereikt of overschreden, zal de diepte van de smelt aanzienlijk toenemen. Alleen wanneer de laservermogensdichtheid op het werkstuk de drempelwaarde overschrijdt (materiaalafhankelijk), wordt een plasma gegenereerd, wat de stabilisatie van de diepte van het smeltlassen markeert. Als het laservermogen de drempelwaarde bereikt, vindt er alleen oppervlaktesmelting op het werkstuk plaats, d.w.z. het lassen vindt plaats in een stabiele warmtegeleidingstype. Wanneer de laservermogensdichtheid in de buurt van 106 W/cm² ligt, wat de kritieke voorwaarde is voor de vorming van kleine gaten, vinden diep smelten en warmtegeleidingslassen afwisselend plaats en wordt het lasproces instabiel, wat leidt tot grote schommelingen in de penetratiediepte. Bij laserdiepsmelten lassen regelt het laservermogen zowel de penetratiediepte als de lassnelheid. De diepte van de las is direct gerelateerd aan de bundelvermogensdichtheid en is een functie van het invallende bundelvermogen en het bundelbrandpunt. Over het algemeen geldt dat voor een gegeven diameter van de laserbundel de penetratiediepte toeneemt naarmate het bundelvermogen toeneemt.

Golfvorm van laserpulsbreedte:Over het algemeen geldt dat wanneer de laser op het oppervlak van het verwerkte materiaal begint te werken, de reflectiviteit hoog is en wanneer de oppervlaktetemperatuur van het materiaal stijgt tot het smeltpunt, de reflectiviteit snel afneemt. Wanneer de oppervlaktetemperatuur van het materiaal in de smelttoestand is, stabiliseert de reflectiviteit zich op een bepaalde waarde. Dus wanneer u hoog reflecterend materiaal last, als een vierkante golf wordt gehandhaafd (de vereiste energie is veel hoger dan roestvrij staal), is het begin van de fase van koperreflectiviteit hoog, wordt het meeste licht weerkaatst, neemt de tweede fase van de kopertemperatuur toe en neemt de reflectiviteit af, begint het koper energie te absorberen, als deze tijd nog steeds een zeer hoge energie is, kan de temperatuur van het koper worden verhit tot het kookpunt, wat resulteert in het optreden van lasinstabiliteit, dus is het noodzakelijk om een ​​pre-spike te gebruiken met een langzame afname in de golfvorm.

Defocusserende hoeveelheid:De defocus is de afstand van het oppervlak van het laswerk tot de kleinste plek van de gefocuste laserstraal tijdens het lassen. Er zijn twee soorten defocus: positieve defocus en negatieve defocus. Zoals weergegeven in de afbeelding, is het brandvlak boven het werkstuk positieve defocus en omgekeerd negatieve defocus. Het veranderen van de hoeveelheid defocus kan de grootte van de laserverwarmingsplek en de invallende conditie van de straal veranderen. Een enkele defocushoeveelheid is te groot om de spotdiameter groter te maken, de vermogensdichtheid boven de spot te verminderen, zodat de smeltdiepte wordt verminderd. De hoeveelheid defocus heeft niet alleen invloed op de grootte van de spotdiameter op het oppervlak van het werkstuk, maar ook op de richting van de straalinval, lasmodus, enz., en heeft dus een grotere impact op de lasvorm, het gesmolten bad en het dwarsdoorsnedegebied.

Lassnelheid:De lassnelheid beïnvloedt de warmte-inbreng per tijdseenheid. Als de lassnelheid te laag is, zal de warmte-inbreng te groot zijn, wat resulteert in doorbranden van het werkstuk; als de lassnelheid te hoog is, zal de warmte-inbreng te klein zijn, wat resulteert in doorlassen van het werkstuk. Verhoog onder een bepaald laservermogen de lassnelheid, de warmte-inbreng neemt af, de lasdiepte neemt af. Een geschikte verlaging van de lassnelheid kan de smeltdiepte vergroten, maar als de lassnelheid te laag is, zal de smeltdiepte niet toenemen, maar eerder de smeltbreedte vergroten.

Beschermend gas:Laserlasproces gebruikt vaak inerte gassen om het smeltbad te beschermen, wanneer sommige materialen lassen niet om de oppervlakteoxidatie geeft, kan geen rekening worden gehouden met bescherming, maar voor de meeste toepassingen worden vaak helium, argon, stikstof en andere gassen gebruikt voor bescherming, zodat het werkstuk in het lasproces tegen oxidatie. De tweede rol van het gebruik van beschermende gassen is om de focuslens te beschermen tegen verontreiniging door metaaldamp en sputteren van vloeistofdruppels. Vooral bij laserlassen met hoog vermogen, omdat de ejecta erg sterk worden, is het op dit moment erg noodzakelijk om de lens te beschermen. De derde rol van het beschermende gas is om de plasma-afscherming die wordt gegenereerd door laserlassen met hoog vermogen te dissiperen, is zeer effectief. De metaaldamp absorbeert de laserstraal en ioniseert tot een plasmawolk, en het beschermende gas rond de metaaldamp ioniseert ook door hitte. Als er te veel plasma aanwezig is, wordt de laserstraal tot op zekere hoogte door het plasma verbruikt. Het plasma is aanwezig op het werkoppervlak als een tweede energiebron, waardoor de smeltdiepte ondieper wordt en het smeltbadoppervlak breder. Het effect van de plasmawolk op de smeltdiepte is het meest uitgesproken in de lage lassnelheidszone. Het effect ervan neemt af wanneer de lassnelheid wordt verhoogd.

Lasmaterialen:De absorptie van de laserstraal door het materiaal hangt af van enkele belangrijke eigenschappen van het materiaal, zoals absorptiesnelheid, reflectiviteit, thermische geleidbaarheid, smelttemperatuur, verdampingstemperatuur enzovoort, waarvan de absorptiesnelheid het belangrijkst is. Factoren die de absorptie van de laserstraal door het materiaal beïnvloeden, omvatten twee aspecten: ten eerste de elektrische weerstandscoëfficiënt van het materiaal, na het meten van de absorptiesnelheid van het gepolijste oppervlak van het materiaal, blijkt dat de absorptiesnelheid van het materiaal evenredig is met de vierkantswortel van de elektrische weerstandscoëfficiënt, die varieert met de temperatuur; ten tweede heeft de oppervlaktetoestand van het materiaal (of de mate van afwerking) een belangrijker effect op de absorptiesnelheid van de straal, wat een aanzienlijk effect zal hebben op het laseffect.