Uzluksiz yoki impulsli lazerli payvandlash: to'g'ri rejimni qanday tanlash kerak

Lazerli payvandlash xaridorlari ko'pincha spetsifikatsiya bosqichida bir xil savolga duch kelishadi:uzluksiz to'lqin (CW) yoki impulsli?Javob oddiygina "nozik uchun puls, qalin uchun CW" emas. Materialni aks ettirish, issiqlikka sezgirlik, tikuv geometriyasi, kerakli chuqurlik va aylanish vaqti - bularning barchasi qarorni turli yo'nalishlarga suradi. Ushbu qoʻllanma fizika, nurning xarakteristikalari, payvandlash natijalari va xarajatlar mantigʻini koʻrib chiqadi, shuning uchun siz lazer rejimini ishga - moslashtira olasiz.

Lazerni to'lqin uzunligi, faol muhit yoki ish rejimiga ko'ra tasniflash mumkin. To'lqin uzunligi bo'yicha sanoat odatda infraqizil, ko'rinadigan va ultrabinafsha tizimlarini nazarda tutadi. Faol muhit bo'yicha tanlovlar CO₂ lazerlari, tolali lazerlar, Nd³⁺:YAG qattiq lazerlar, disk lazerlari, to'g'ridan-to'g'ri diodli lazerlar (DDL) va bo'yoq lazerlarini o'z ichiga oladi. Ishlash rejimi - nurni etkazib berish usuli - payvandlash uchun eng muhimi: uzluksiz to'lqin (CW), kvaz{6}}uzluksiz to'lqin (QCW) yoki impulsli.

Agar siz hali ham qaysi lazer manbasi ilovangizga mos kelishini solishtirayotgan bo'lsangiz, bizning maqolamizturli lazer turlarining ijobiy va salbiy tomonlarini solishtirishCO₂, fiber, Nd:YAG, disk va DDL platformalari haqida-yonma{1}}ikki ko'rinish beradi.

Rezonator ichida yorug'lik ko'zgular orasida tebranadi. Ushbu portlashlarning takrorlanish tezligi chegaradan past bo'lsa, chiqish alohida impulslar sifatida beriladi. Chastota ushbu chegarani kesib o'tgandan so'ng, individual impulslar doimiy oqimga birlashadi. Har bir ishlab chiqaruvchi foydalanadigan universal chastota chegarasi yo'q, lekin amaliy farq haqiqatdir: impulsli tizimlar diskret, yuqori energiya paketlarini ta'minlaydi, CW tizimlari esa barqaror termal kirishni ta'minlaydi.

Issiqlik manbalarining harakati, qo'shma turlari va sanoat payvandlash usullari bilan kengroq tanishish uchun quyidagidan boshlang:lazerli payvandlash texnologiyasi asoslari.

1-jadval: Lazer ish rejimlarining takrorlanish tezligi bo'yicha amaliy tasnifi. Chegara qiymatlari mutlaq chegaralar emas,-sohaviy mos yozuvlar diapazonlaridir.

CW va QCW oʻrtasidagi aniq taqqoslash uchun -, jumladan, payvandlash effekti, afzalliklari va qoʻllash mosligi - boʻyicha qoʻllanmani oʻqing.CW va QCW ish rejimini taqqoslash.

Metall kesishda CW lazerlari odatda faqat quvvat bilan tavsiflanadi. Impulsli lazerli payvandlashda to'rtta parametr jarayonni aniqlaydi: eng yuqori zarba kuchi, zarba davomiyligi (impuls kengligi), takrorlash tezligi (chastota) va o'rtacha quvvat. Ular o'rtasidagi munosabatlar quyidagicha:

O'rtacha quvvat=eng yuqori zarba quvvati × impuls kengligi × takrorlash tezligi

Bu tenglama har qanday impulsli payvandlash ishi uchun markaziy cheklovdir. O'rtacha 500 Vt quvvatli impulsli Nd:YAG tizimi baribir 12 kVt dan yuqori impuls quvvatlarini etkazib bera oladi, chunki energiya juda qisqa, keng ajratilgan portlashlarga to'planadi. Bu yuqori choʻqqi{5}}to-oʻrtacha nisbati impulsli payvandlashni aks ettiruvchi metallar va issiqlikka sezgir birikmalarda samarali qiladi.

CW tolali lazerlar yuqori{0}}tezlikda, chuqur{1}}payvandlashda ustunlik qiladi. Ular Nd:YAG bilan bir xil -pulsli maksimal quvvatga erisha olmaydi, lekin ular ish qismini yuqori harakat tezligida barqaror termal yuk ostida ushlab turadi. DDL tizimlari CW payvandlashda tobora raqobatbardosh bo'lib bormoqda: ixcham, elektr tejamkorligi va keng tikuvlarni bir tekis qoplaydigan -tejamkorlik{6}}shlyapa zichligi profiliga ega.

Ikki ekstremal nuqta o'rtasida QCW tolali lazerli payvandlash o'tiradi. QCW tizimlari kHz{1}}sinf takrorlash tezligida qisqa impulslarni ishga tushiradi, bu esa yuqori quvvatni boshqariladigan ish sikli bilan birlashtiradi. QCW ko'priklarining impulslari va CW ishlov berish texnologiyasi haqida umumiy ma'lumot uchun qarangQCW tolali lazerli payvandlash texnologiyasi umumiy koʻrinish. Impuls poezdi ortidagi eng yuqori quvvat mexanikasi- uchun qarangQCW puls tuzilishi va eng yuqori quvvat.

Impulsli payvandlashni qoziq drayveri sifatida tasavvur qiling: har bir puls kuchli, mahalliy ta'sir ko'rsatadi, so'ngra keyingi impuls kelishidan oldin material soviydi. Natijada chuqur, tor issiqlik zonasi (HAZ)-va minimal lateral issiqlik tarqalishi. Uzluksiz payvandlash ko'proq barqaror tirnoqli qurolga o'xshaydi: individual puls energiyasini pasaytiring, lekin soniyada ko'proq zarbalar, shuning uchun issiqlik tikuv bo'ylab doimiy ravishda oqadi. Payvand choki uzoqroq ochiq qoladi, boncuklar kengroq va penetratsiya diskret portlashlar emas, balki doimiy energiya kiritish orqali hosil bo'ladi.

Nd: YAG impulsli lazerlari aniq termal nazorat zarur bo'lganda klassik tanlovdir. Ularning eng yuqori quvvati alyuminiy, mis va oltin bilan qoplangan-yuzalarning aks ettirilishiga bardosh bera oladi va impulslar orasidagi uzoq-vaqt issiqlik hosil boʻlishini cheklaydi. Fiber CW lazerlar, aksincha, tezlik va barqarorlik bo'yicha g'alaba qozonadi: a'lo nur sifati, yuqori devor-vilka samaradorligi va uzoq xizmat oraliqlari. DDLlar katta maydonda tola yoki chiroq{6}}pompa tizimi narxisiz bir xil isitishni talab qiladigan ilovalar uchun yana bir variantni qo'shadi.

Nur profili ko'pincha e'tibordan chetda qoladi, lekin u energiyaning materialga qanday kirishini aniqlaydi.

CW tolali lazerlar odatda aGauss nuri: quvvat zichligi markazda eng yuqori va qirralarga qarab eksponent ravishda tushib, qoʻngʻiroq shaklidagi TEM₀₀-profilini beradi. Bu qattiq konsentratsiya fokusda juda yuqori cho‘qqi intensivligini hosil qiladi, bu Gauss nurlarini yuqori{2}}aspekt-nisbati kalit teshigini payvandlash va nozik kesish uchun ideal qiladi. Ushbu yo'naltirilgan energiya chuqur payvandlarni qanday harakatga keltirishini bizning tushuntirishimizda bilib olingchuqur penetratsion lazerli payvandlash qanday ishlaydi.

Pulsed Nd:YAG va ko'plab DDL tizimlari abosh-shlyapa(tekis{0}}tepa) nur: energiya nuqta bo'ylab deyarli teng taqsimlanadi, o'tkir qirralari bilan. Yuqori{2}}shlyapa profillari belgilangan maydonda doimiy energiya to‘planishini hosil qiladi, bu esa sirtni qayta ishlash, issiqlik o‘tkazuvchanligini payvandlash va yupqa qatlamlarni bir-biriga yopishtiruvchi-qo‘shimchalar uchun foydali bo‘ladi, bunda tekis, takrorlanadigan termoyadroviy zona maksimal chuqurlikdan muhimroqdir.

Shuning uchun profilni tanlash chuqurlik, tezlik yoki bir xillik ustuvorligiga bog'liq.

To'g'ri parametrlar ostida, CW tolali lazer tikuvi silliq va bir xil bo'lib, ko'pincha quyi oqimda silliqlash yoki parlatish zaruratini yo'q qiladi. Boncuk uzluksiz, oyoq barmoqlari chiziqlari tekis va issiqlik kiritish boshidan oxirigacha taxmin qilinadi. Shuning uchun avtomobil quvvati, batareya shinasi va qalin{2}}devor quvurlari ilovalari CW tolali payvandlashni afzal ko'radi.

Uzluksiz payvandlash · Galvanizli po'lat plitalarni yarimo'tkazgichli lazer bilan payvandlash

Impulsli Nd:YAG payvandi sezilarli darajada farq qiladi: har bir impuls qisqa taqillatuvchi ovoz chiqaradi va qotib qolgan boncuk aniq TIG ishiga xos bo'lgan tanish baliq miqyosi-ni ko'rsatadi. Spot-payvandlash rejimida har bir impuls diskret nugget hosil qiladi, bu mikroelektronika, tibbiy asboblar va sensorlar yig'indisi uchun ideal bo'lib, bo'g'in kichik bo'lishi va yaqin atrofdagi qismlardan termal izolyatsiyalangan bo'lishi kerak.

Impulsli payvandlash · zanglamaydigan po'lat plitalarning Nd:YAG lazerli payvandlashi

Impulsli parametrlar to'plamlari CW ga qaraganda murakkabroq. Operator impuls kengligi, maksimal quvvat, chastota, harakat tezligi va to'lqin shaklini muvozanatlashi kerak. CW payvandlash, aksincha, ko'p jihatdan kuch, harakat tezligi va nurning fokus holatiga bog'liq. Agar sirt sifati, g'ovakligi yoki chayqalishi muammoga aylansa, bo'limga qaranglazerli payvandlash mashinasida nosozliklarni bartaraf etishtizimli diagnostika bo'yicha qo'llanma.

CW tolali lazerlari CO₂ va Nd: YAG tizimlaridan sezilarli bozor ulushini oldi. Ular barqarorroq, energiya{1}}tejamkorroq, tezroq va robotlar va Sanoat 4.0 ishlab chiqarish liniyalari bilan oson integratsiyalashgan. Odatda g‘alabalar qatoriga avtomobil transmissiyasi viteslari, dvigatel komponentlari, akkumulyator korpuslari, shinalar va qalin{4}}seksiyali zanglamaydigan po‘lat quvurlar kiradi.

Nd:YAG impulsli lazerlar kam issiqlik sarfi asosiy muammo boʻlgan joyda oʻz qiymatini saqlab qoladi: issiqlikka sezgir elektronika, mikro{1}}payvandlangan tibbiy asboblar, yupqa devorli-aerokosmik qismlar va aks ettiruvchi qimmatbaho metallar. QCW tolali lazerlari bu yerda ham raqobatlashadi va dasturlashtiriladigan pulsni shakllantirish bilan yuqori quvvatni taklif qiladi, biroq Nd:YAG tizimlari hali ham koʻplab kichik{4}}toʻplam va ish-doʻkon sozlamalarida arzonroq kirish xarajati va oddiy texnik xizmat koʻrsatishni taklif qiladi.

Kam{0}}hajmli ta'mirlash, prototip ishlari yoki-saytda moslashuvchanlik uchun,qo'lda lazerli payvandchi asoslarioʻrnatish ikkala rejimni ham bogʻlashi mumkin, bu esa operatorlarga mashinani almashtirmasdan CW yupqa varaq-va impulsli nuqta taʼmirlash oʻrtasida almashish imkonini beradi.

Oldinga qarab, nurni shakllantirish, ko'p{0}}nur va gibrid lazer jarayonlari chiziqlarni yanada xiralashtiradi. Savol endi "CW yoki pulsli?" ammo "manba, nur shakli va impulsni boshqarishning qaysi kombinatsiyasi dasturni eng kam umumiy xarajat bilan hal qiladi?"

Narx soʻrashdan oldin -toʻgʻri rejimni qisqartirish uchun ushbu ramkadan foydalaning:

2-jadval: Impulsli va uzluksiz lazerli payvandlash uchun qaror matritsasi. Qiymatlar mutlaq kafolatlar emas, balki odatiy jarayon xususiyatlaridir. Ishlab chiqarishni chiqarishdan oldin-payvand choki namunasini tekshirish tavsiya etiladi.

Pastki qator:Qism issiqlikka bardosh bera olmasa, bo'g'in kichik bo'lsa yoki material yuqori darajada aks etsa, impulsni tanlang. Tezlik, chuqur kirish va har bir metr uchun arzon narx HAZni kamaytirishdan ko'ra muhimroq bo'lsa, CW ni tanlang. O'rtada joylashgan ishlar uchun QCW tolali payvandlash yoki ikki-rejimli tizim eng moslashuvchan yo'l bo'lishi mumkin.

Agar sizga{0}}ishlab chiqarishga tayyor yechim kerak boʻlsa, bizning assortimentimizni koʻrib chiqingsanoat lazerli payvandlash mashinalariyoki kashf qiling6 eksa QCW tolali lazerli payvandchiavtomatlashtirilgan QCW ilovalari uchun. Materiallar va qo'shma ma'lumotlarni quyidagi manzilga yuboringinfo@kingslaser.compayvand chokini baholash namunasi- uchun.