Hàn laser là gì?

13/03/2021 Đăng bởi: maycatlaser.vn novatech

Công nghệ hàn laser
Với sự phát triển của công nghệ hàn laser, độ tin cậy, tính kinh tế và độ bền của nó đã được cải thiện hơn nữa. Công nghệ hàn laser kỹ thuật số, thông minh và công nghệ hàn phù hợp với laser đã được sử dụng trong sản xuất cửa đi và cửa sổ, gia công kim loại tấm, thiết bị điện, đóng tàu và kỹ thuật năng lượng hạt nhân. Được sử dụng rộng rãi hơn.

Công nghệ laser được phát triển bởi các nhà khoa học Mỹ vào năm 1960. Tia laser có độ sáng và tính định hướng cao, là một loại nguồn nhiệt mới; hàn laser hiện là công nghệ hàn hứa hẹn nhất. So với các phương pháp hàn truyền thống, hàn Với chất lượng tốt hơn và hiệu quả cao hơn, nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chế biến và sản xuất khác nhau.

Mật độ cao và tốc độ nhanh
Mật độ công suất của công nghệ hàn laser có thể đạt tới 106-108w / cm2, và tỷ lệ chiều sâu có thể đạt tới 10:1. Trong quá trình hàn, mật độ năng lượng cao, và các lỗ nhỏ sẽ xuất hiện trên vật liệu. Tia laser dẫn qua các lỗ nhỏ tới hướng hàn của phôi và theo phương ngang Có ít dẫn điện hơn nên trong quá trình hàn tia laser có tốc độ nhanh hơn và năng lượng tập trung nhiều hơn.

Đầu vào nhỏ
Hàn laser có nhiệt lượng đầu vào nhỏ, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ và biến dạng hàn nhỏ. Do mật độ công suất cao của hàn laser, một lượng nhiệt đầu vào rất nhỏ có thể đạt được hàn tốt, do đó biến dạng hàn của máy vùng ảnh hưởng nhiệt là nhỏ.

Tính chất cơ học của mối hàn
Các tính chất cơ học của đường hàn laser tốt, và các đặc tính cơ học mạnh hơn vật liệu cơ bản. Đường hàn có độ bền cao, tốc độ hàn nhanh, đường hàn hẹp và tình trạng bề mặt tốt, loại bỏ nhu cầu làm sạch sau khi hàn.

Thông số quá trình
Lượng lấy nét: Lượng làm mất nét đề cập đến khoảng cách của bề mặt phôi so với mặt phẳng tiêu điểm. Vị trí của nút giao ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng lỗ kim trong quá trình hàn thợ may. Có hai phương pháp làm mờ nét: làm mờ tích cực và làm mờ tiêu cực. Mặt phẳng tiêu cự trên phôi được chia thành độ mờ nét dương, nếu không nó là độ mờ nét âm. Khi lượng mất nét âm và dương bằng nhau, mật độ công suất của các mặt phẳng tương ứng là xấp xỉ như nhau, nhưng hình dạng vũng nóng chảy thực tế thu được là khác nhau. Trong điều kiện làm mờ tiêu cực, có thể thu được độ sâu thâm nhập lớn hơn, điều này có liên quan đến quá trình hình thành của vũng nóng chảy. Thực nghiệm cho thấy khi đốt nóng tia laze trong khoảng thời gian 50-200us, vật liệu bắt đầu nóng chảy, tạo thành kim loại lỏng và hóa hơi một phần, tạo thành hơi nước áp suất cao và phản lực với tốc độ rất cao, phát ra ánh sáng trắng chói lóa. Đồng thời, khí có nồng độ cao di chuyển kim loại lỏng đến rìa của vũng nóng chảy, tạo thành một chỗ lõm ở trung tâm của vũng nóng chảy. Khi mất nét âm, mật độ năng lượng bên trong vật liệu cao hơn bề mặt, và dễ hình thành sự nóng chảy và hóa hơi mạnh hơn, do đó năng lượng ánh sáng có thể truyền đến phần sâu hơn của vật liệu. Do đó, trong các ứng dụng thực tế, khi độ sâu xuyên thấu lớn, nên sử dụng khử nét âm và nên sử dụng làm mờ dương khi hàn các vật liệu mỏng.

Mật độ công suất: Trong hàn laser, một trong những thông số quan trọng nhất là mật độ công suất. Mật độ công suất càng cao, kim loại sẽ được nung nóng đến điểm nóng chảy càng nhanh và có thể hoàn thành quá trình hàn đúng cách. Đường kính điểm hội tụ của chùm tia laser có liên quan chặt chẽ đến chế độ chùm tia laser đầu ra. Ở cuối chế độ, quang điện hội tụ càng nhỏ, mối hàn càng hẹp và vùng ảnh hưởng nhiệt càng nhỏ.

Dạng sóng xung: Trong hàn laser, dạng sóng xung rất quan trọng. Khi chiếu tia laser vào bề mặt vật liệu, 70% đến 80% công suất tia laser sẽ bị mất trên bề mặt kim loại và hệ số phản xạ thay đổi theo nhiệt độ bề mặt. Trong quá trình xung laser, hệ số phản xạ của kim loại thay đổi rất nhiều, chẳng hạn như sóng sin, phù hợp với phôi có khả năng tản nhiệt nhanh, bắn tóe nhỏ nhưng độ xuyên thấu nông; sóng vuông thích hợp với phôi tản nhiệt chậm, bắn tóe nhưng độ xuyên thấu lớn.

Tốc độ hàn, tốc độ hàn quyết định chất lượng bề mặt hàn, độ sâu ngấu, vùng ảnh hưởng nhiệt,… Nói chung, giảm tốc độ hàn được sử dụng để cải thiện độ ngấu nhằm kéo dài tuổi thọ của thiết bị.