Как настроить параметры лазерного сварочного аппарата?

Лазерная сварка — незаменимый процесс сварки в современном промышленном производстве, представляющий собой шаг вперед по сравнению с традиционными технологиями сварки. Она широко применяется в таких высокотехнологичных отраслях, как автомобилестроение, судостроение и аэрокосмическая промышленность. Ниже приведены три параметра настройки лазерных сварочных аппаратов.

1. Ширина лазерного импульса:

Ширина импульса — важнейший параметр при импульсной лазерной сварке. Это не только важный параметр, отличающийся от удаления и плавления материала, но и ключевой фактор, определяющий стоимость и размер технологического оборудования.

2. Плотность мощности лазера:

Плотность мощности — один из наиболее критичных параметров при лазерной обработке. При более высокой плотности мощности поверхность за микросекунды может быть нагрета до точки кипения, что приводит к значительному испарению. Поэтому высокая плотность мощности полезна для удаления материала и обработки, такой как пробивка, резка и гравировка. При более низкой плотности мощности температуре поверхности требуется несколько миллисекунд, чтобы достичь точки кипения. Нижняя часть достигает температуры плавления раньше, чем поверхность испаряется, что способствует формированию качественного сварного шва. Поэтому плотность мощности для лазерной сварки с теплопроводностью составляет от 10⁴до 10⁶Вт/см².

3. Форма лазерного импульса:

Форма лазерного импульса — важнейший вопрос в лазерной сварке, особенно при сварке металлических листов. Когда высокоинтенсивный лазерный луч воздействует на поверхность материала, металлическая поверхность теряет 60–98% энергии лазера из-за отражения, а коэффициент отражения зависит от температуры поверхности. Влияние лазерного импульса на отражательную способность металла сильно варьируется.

По сравнению с традиционной сваркой лазерная сварка обладает следующими преимуществами:

1. Высокая скорость, большая глубина и минимальная деформация.

2. Титан, кварц и другие тугоплавкие материалы можно сваривать между собой или наносить на различные другие материалы с отличным результатом.

3. После фокусировки лазера плотность мощности высока. При сварке высокопроизводительного оборудования отношение глубины к ширине шва может достигать 5:1, а в некоторых случаях — до 10:1.

4. Лазерный луч легко разделяется по времени и пространству, и можно одновременно обрабатывать несколько лучей и на нескольких рабочих местах, что создает предпосылки для более точной сварки.

5. Подходит для микросварки. После фокусировки лазерный луч может точно формировать малое пятно, что позволяет использовать его для сварки малых и средних деталей в автоматизированном массовом производстве.

6. Контактная сварка на расстоянии обеспечивает гибкость бесконтактной сварки. Особенно в последние годы внедрение технологии волоконно-оптической передачи в обработке YAG-лазером еще больше расширило рынок и сферу применения технологии лазерной сварки.

7. Сварочный аппарат прост и может выполнять сварку при комнатной температуре или в особых условиях. Например, если лазерный луч проходит через электромагнитное поле, он не отклоняется; лазер может сваривать в вакууме, в воздухе и в некоторых газовых средах, а также сваривать через стекло или прозрачные материалы.