Laserlassen is ien fan 'e wichtige aspekten fan 'e tapassing fan laserferwurkingstechnology, mar ek de meast opfallende en belofte lastechnology yn 'e 21e iuw. Yn ferliking mei tradisjonele lasmetoaden hat laserlassen in protte foardielen, hegere laskwaliteit en rapper effisjinsje. Op it stuit is laserlassentechnology in soad brûkt yn produksje, poedermetallurgy, auto-yndustry, elektroanika-yndustry, biomedisinen en oare fjilden.
Neffens it foarmingsmeganisme fan it lassen fan in lassenbad hat laserlassen twa basislasmeganismen: waarmtegeliedingslassen en djip penetraasjelassen (lytse gatten). De waarmte dy't ûntstiet troch waarmtegeliedingslassen wurdt troch waarmte-oerdracht ferspraat nei it wurkstik, sadat it oerflak fan 'e las smelt, sûnder yn prinsipe ferdamping, wat faak brûkt wurdt by it lassen fan tinne-wandige komponinten mei lege snelheid. Djip fusielassen ferdampt it materiaal en foarmet in grutte hoemannichte plasma. Troch de grutte waarmte sille der gatten yn 'e foarkant fan it smeltbad ûntstean. Djip penetraasjelassen kin it wurkstik goed lassen, en de ynfierenerzjy is grut, de lassnelheid is rap, is de meast brûkte laserlasmodus.
Der binne in soad prosesparameters dy't de kwaliteit fan laserlassen beynfloedzje, lykas krêfttichtens, laserpulsgolffoarm, defokus, lassnelheid en helpblaasgas.
1. Laserkrêftdichtheid Krêftdichtheid is ien fan 'e meast krityske parameters yn laserferwurking. Mei in hegere krêftdichtheid kin de oerflaklaach binnen in mikrosekonde tiidberik oant it siedpunt ferwaarme wurde, wêrtroch in grutte hoemannichte ferdamping ûntstiet. Dêrom is de hege krêftdichtheid tige foardielich foar materiaalferwideringsferwurking, lykas ponsen, snijden en gravearjen. By lege krêftdichtheid duorret it ferskate millisekonden foar't de oerflaktemperatuer it siedpunt berikt, en foardat de oerflaklaach ferdampt, berikt de ûnderste laach it smeltpunt, wat maklik is om in goede fusielassen te foarmjen. Dêrom is by it waarmtegeliedingslaserlassen it krêftdichtheidsberik 104-106W/cm2.
2. Laserpulsgolffoarm
Laserpulsgolffoarm is net allinich in wichtige parameter om materiaalferwidering te ûnderskieden fan materiaalsmelting, mar ek in kaaiparameter om it folume en de kosten fan ferwurkingsapparatuer te bepalen. As de hege-yntensiteit laserstriel it oerflak fan it materiaal rekket, sil it oerflak fan it materiaal 60 ~ 90% fan 'e laserenerzjy refleksje en ferlies hawwe, benammen goud, sulver, koper, aluminium, titanium en oare materialen hawwe in sterke refleksje, rappe waarmte-oerdracht. De reflektânsje fan in metaal farieart mei de tiid tidens in laserpulssinjaal. As de oerflaktemperatuer fan it materiaal ferhege wurdt nei it smeltpunt, nimt de reflektiviteit rap ôf, en as it oerflak yn in smelttastân is, stabilisearret de refleksje op in bepaalde wearde.
3. Pulsbreedte Pulsbreedte is in wichtige parameter fan pulsearre laserlassen. De pulsbreedte waard bepaald troch de djipte fan penetraasje en de waarmte-beynfloede sône. Hoe langer de pulsbreedte, hoe grutter de waarmte-beynfloede sône, en de djipte fan penetraasje naam ta mei de 1/2 krêft fan 'e pulsbreedte. De tanimming fan 'e pulsbreedte sil lykwols it pykfermogen ferminderje, sadat de tanimming fan 'e pulsbreedte oer it algemien brûkt wurdt foar waarmtegeliedingslassen, wat resulteart yn in brede en ûndjippe lasgrutte, foaral geskikt foar it oerlaplassen fan tinne en dikke platen. In leger pykfermogen resulteart lykwols yn in tefolle waarmte-ynfier, en elk materiaal hat in optimale pulsbreedte dy't de penetraasje maksimalisearret.
4, defokuslaserlassen fereasket meastentiids in beskate hoemannichte defokus, om't de krêftdichtheid fan 'e laserfokus yn it sintrum fan 'e spot te heech is, wêrtroch't it maklik yn gatten ferdampt. De ferdieling fan 'e krêftdichtheid is relatyf unifoarm yn elk flak fuort fan 'e laserfokus. Der binne twa defokusmetoaden: positive defokus en negative defokus. As it fokusflak boppe it wurkstik leit, is it positive defokus; oars is it negative defokus. Neffens de geometryske optyske teory is de krêftdichtheid op it oerienkommende flak, as de ôfstân tusken de positive en negative defokusflakken en it lasflak gelyk is, sawat itselde, mar de werklike foarm fan 'e laspoel is oars. Yn it gefal fan negative defokus kin in gruttere penetraasje krigen wurde, wat relatearre is oan it foarmingsproses fan 'e smeltende poel.
5, lassnelheid De lassnelheid bepaalt de kwaliteit fan it lasoerflak, de penetraasje, de waarmte-beynfloede sône, ensfh. De lassnelheid sil ynfloed hawwe op de waarmte-ynfier per tiidseenheid. As de lassnelheid te stadich is, is de waarmte-ynfier te grut, wêrtroch't it wurkstik trochbaarnt. As de lassnelheid te heech is, is de waarmte-ynfier te lyts, wêrtroch't it wurkstik ûntrochsichtich lassen wurdt. It ferminderjen fan de lassnelheid wurdt meastentiids brûkt om de penetraasje te ferbetterjen.
6, Hulpblazend beskermjend gas Hulpblazend beskermjend gas is in essinsjeel proses by it lassen fan hege krêft lasers. Oan 'e iene kant, om te foarkommen dat metalen materialen sputterje en de fokusspegel fersmoargje; Oan 'e oare kant, om te foarkommen dat it plasma dat ûntstiet by it lasproses te folle fokussearret en te foarkommen dat de laser it oerflak fan it materiaal berikt. Yn it proses fan laserlassen wurde helium, argon, stikstof en oare gassen faak brûkt om de smeltende laach te beskermjen, sadat it wurkstik beskerme wurdt tsjin oksidaasje yn 'e laskechnyk. Faktoaren lykas it type beskermjend gas, de grutte fan 'e luchtstream en de blaashoeke hawwe in grutte ynfloed op it lastresultaat. Ferskillende blaasmetoaden hawwe ek in bepaalde ynfloed op 'e laskwaliteit.
Helium ionisearret net maklik (it hat in hege ionisearjende enerzjy), wêrtroch't de laser soepel troch kin gean en de strielenerzjy it oerflak fan it wurkstik ûnbehindere berikt. Dit is it effektyfste beskermjende gas dat brûkt wurdt by laserlassen, mar de priis is relatyf djoer. Argon is goedkeaper en tichter, dus it hat bettere beskerming. It wurdt lykwols maklik ionisearre troch metaalplasma op hege temperatuer, wêrtroch't in diel fan 'e striel fan it wurkstik ôfskerme wurdt, wêrtroch't de effektive laserkrêft fan it lassen ferminderet, mar ek de lassnelheid en penetraasje beskeadige wurdt. De oerflakken fan lassen dy't beskerme wurde troch argon binne glêder as dy beskerme troch helium. Stikstof is it goedkeapst as beskermjend gas, mar it is net geskikt foar guon soarten roestfrij stiellassen, benammen fanwegen metallurgyske problemen, lykas absorpsje, dy't soms poaren yn 'e oerlapzone makket.
As nije lastechnology hat laserlassen de skaaimerken fan hege enerzjytichtens, hege snelheid, hege presyzje, djippe penetraasje en sterke oanpassingsfermogen. De tapassing dêrfan wurdt hieltyd wiidweidiger, wat net allinich de produksje-effisjinsje kin ferbetterje, mar ek de laskwaliteit. Laserlasstechnology sil wis in wichtiger rol spylje op it mêd fan materiaalferwurking.
Pleatsingstiid: 28 maart 2023
