Lassen is een proces waarbij twee of meer metalen met elkaar worden verbonden door toepassing van warmte. Bij lassen wordt doorgaans een materiaal verwarmd tot het smeltpunt, zodat het basismetaal smelt en de gaten tussen de verbindingen opvult, waardoor een sterke verbinding ontstaat. Laserlassen is een verbindingsmethode waarbij laser als warmtebron wordt gebruikt.
Neem als voorbeeld de voedingsbatterij met vierkante behuizing: de batterijkern is door middel van laser verbonden via meerdere onderdelen. Tijdens het gehele laserlasproces zijn de sterkte van de materiaalverbinding, de productie-efficiëntie en het aantal defecten drie zaken waar de industrie zich meer zorgen over maakt. De materiaalverbindingssterkte kan worden weerspiegeld door de metallografische penetratiediepte en -breedte (nauw gerelateerd aan de laserlichtbron); de productie-efficiëntie houdt voornamelijk verband met de verwerkingscapaciteit van de laserlichtbron; het defectpercentage houdt voornamelijk verband met de selectie van de laserlichtbron; daarom bespreekt dit artikel de meest voorkomende op de markt. Er wordt een eenvoudige vergelijking van verschillende laserlichtbronnen uitgevoerd, in de hoop collega-procesontwikkelaars te helpen.
Omdatlaserlassenis in wezen een licht-naar-warmte-conversieproces, verschillende belangrijke parameters zijn als volgt: straalkwaliteit (BBP, M2, divergentiehoek), energiedichtheid, kerndiameter, energieverdelingsvorm, adaptieve laskop, verwerking Procesvensters en verwerkbare materialen worden voornamelijk gebruikt om laserlichtbronnen vanuit deze richtingen te analyseren en te vergelijken.
Singlemode-multimode laservergelijking
Single-mode multi-mode definitie:
Single mode verwijst naar een enkel distributiepatroon van laserenergie op een tweedimensionaal vlak, terwijl multi-mode verwijst naar het ruimtelijke energiedistributiepatroon dat wordt gevormd door de superpositie van meerdere distributiepatronen. Over het algemeen kan de grootte van de M2-factor van de straalkwaliteit worden gebruikt om te beoordelen of de output van de fiberlaser single-mode of multi-mode is: M2 kleiner dan 1,3 is een pure single-mode laser, M2 tussen 1,3 en 2,0 is een quasi- single-mode laser (weinig modus) en M2 is groter dan 2,0. Voor multimode-lasers.
Omdatlaserlassenis in wezen een licht-naar-warmte-conversieproces, verschillende belangrijke parameters zijn als volgt: straalkwaliteit (BBP, M2, divergentiehoek), energiedichtheid, kerndiameter, energieverdelingsvorm, adaptieve laskop, verwerking Procesvensters en verwerkbare materialen worden voornamelijk gebruikt om laserlichtbronnen vanuit deze richtingen te analyseren en te vergelijken.
Singlemode-multimode laservergelijking
Single-mode multi-mode definitie:
Single mode verwijst naar een enkel distributiepatroon van laserenergie op een tweedimensionaal vlak, terwijl multi-mode verwijst naar het ruimtelijke energiedistributiepatroon dat wordt gevormd door de superpositie van meerdere distributiepatronen. Over het algemeen kan de grootte van de M2-factor van de straalkwaliteit worden gebruikt om te beoordelen of de output van de fiberlaser single-mode of multi-mode is: M2 kleiner dan 1,3 is een pure single-mode laser, M2 tussen 1,3 en 2,0 is een quasi- single-mode laser (weinig modus) en M2 is groter dan 2,0. Voor multimode-lasers.
Zoals weergegeven in de figuur: Figuur b toont de energieverdeling van een enkele fundamentele modus, en de energieverdeling in elke richting die door het midden van de cirkel gaat, heeft de vorm van een Gaussiaanse curve. Afbeelding a toont de energieverdeling in meerdere modi, wat de ruimtelijke energieverdeling is die wordt gevormd door de superpositie van meerdere afzonderlijke lasermodi. Het resultaat van multi-mode superpositie is een platte curve.
Veel voorkomende single-mode lasers: IPG YLR-2000-SM, SM is de afkorting van Single Mode. Bij de berekeningen wordt gebruik gemaakt van een gecollimeerde focus 150-250 om de focusvlekgrootte te berekenen, de energiedichtheid is 2000W en de focusenergiedichtheid wordt ter vergelijking gebruikt.
Vergelijking van single-mode en multi-modelaserlasseneffecten
Single-mode laser: kleine kerndiameter, hoge energiedichtheid, sterk penetratievermogen, kleine door hitte beïnvloede zone, vergelijkbaar met een scherp mes, vooral geschikt voor het lassen van dunne platen en hogesnelheidslassen, en kan met galvanometers worden gebruikt om kleine delen en sterk reflecterende delen (extreem reflecterende delen) oren, verbindingsstukken, enz.), zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding, heeft single-mode een kleiner sleutelgat en een beperkt volume interne hogedrukmetaaldamp, dus meestal niet gebreken hebben zoals interne poriën. Bij lage snelheden is het uiterlijk ruw zonder dat er beschermende lucht wordt geblazen. Bij hoge snelheden wordt bescherming toegevoegd. De gasverwerkingskwaliteit is goed, het rendement is hoog, de lassen zijn glad en vlak en het rendement is hoog. Het is geschikt voor stapellassen en penetratielassen.
Multi-mode laser: Grote kerndiameter, iets lagere energiedichtheid dan single-mode laser, bot mes, groter sleutelgat, dikkere metalen structuur, kleinere diepte-breedteverhouding en bij hetzelfde vermogen is de penetratiediepte 30% lager dan die van single-mode laser, dus geschikt voor gebruik. Geschikt voor stuiklasbewerking en dikke plaatbewerking met grote montageopeningen.
Lasercontrast met composietring
Hybride lassen: De halfgeleiderlaserstraal met een golflengte van 915 nm en de fiberlaserstraal met een golflengte van 1070 nm worden gecombineerd in dezelfde laskop. De twee laserstralen zijn coaxiaal verdeeld en de brandpuntsvlakken van de twee laserstralen kunnen flexibel worden aangepast, zodat het product zowel halfgeleider- alslaserlassenmogelijkheden na het lassen. Het effect is helder en heeft de diepte van vezelslaserlassen.
Halfgeleiders gebruiken vaak een grote lichtvlek van meer dan 400 µm, die voornamelijk verantwoordelijk is voor het voorverwarmen van het materiaal, het smelten van het oppervlak van het materiaal en het verhogen van de absorptiesnelheid van het materiaal van de fiberlaser (de absorptiesnelheid van het materiaal van de laser neemt toe naarmate de temperatuur stijgt)
Ringlaser: Twee fiberlasermodules zenden laserlicht uit, dat via een samengestelde optische vezel (ringoptische vezel binnen cilindrische optische vezel) naar het materiaaloppervlak wordt overgebracht.
Twee laserstralen met ringvormige punt: de buitenste ring is verantwoordelijk voor het uitzetten van de sleutelgatopening en het smelten van het materiaal, en de binnenste ringlaser is verantwoordelijk voor de indringdiepte, waardoor lassen met ultralaag spatgehalte mogelijk is. De kerndiameters van de binnen- en buitenringlaserkracht kunnen vrij worden aangepast, en de kerndiameter kan vrij worden aangepast. Het procesvenster is flexibeler dan dat van een enkele laserstraal.
Vergelijking van composiet-circulaire laseffecten
Omdat hybride lassen een combinatie is van halfgeleider thermisch geleidbaarheidslassen en glasvezel lassen met diepe penetratie, is de penetratie van de buitenste ring ondieper en is de metallografische structuur scherper en slanker; tegelijkertijd is het uiterlijk thermische geleidbaarheid, heeft het gesmolten zwembad kleine fluctuaties, een groot bereik en is het gesmolten zwembad stabieler, wat reflecteert op een gladder uiterlijk.
Omdat de ringlaser een combinatie is van diep penetratielassen en diep penetratielassen, kan de buitenring ook penetratiediepte produceren, waardoor de sleutelgatopening effectief kan worden vergroot. Hetzelfde vermogen heeft een grotere penetratiediepte en een dikkere metallografie, maar tegelijkertijd is de stabiliteit van het gesmolten zwembad iets minder dan de fluctuatie van halfgeleiders met optische vezels is iets groter dan die van composietlassen, en de ruwheid is relatief groot.
Posttijd: 20 oktober 2023
