Ang hinang ay isang proseso ng pagsasama-sama ng dalawa o higit pang mga metal sa pamamagitan ng paglalapat ng init. Karaniwang kinabibilangan ng pag-init ng isang materyal hanggang sa punto ng pagkatunaw nito upang matunaw ang base metal at mapunan ang mga puwang sa pagitan ng mga dugtungan, na bumubuo ng isang matibay na koneksyon. Ang laser welding ay isang paraan ng pagkonekta na gumagamit ng laser bilang pinagmumulan ng init.
Kunin nating halimbawa ang square case power battery: ang core ng baterya ay konektado sa pamamagitan ng laser sa pamamagitan ng maraming bahagi. Sa buong proseso ng laser welding, ang lakas ng koneksyon ng materyal, kahusayan sa produksyon, at depektibong rate ay tatlong isyu na mas pinag-iisipan ng industriya. Ang lakas ng koneksyon ng materyal ay maaaring maipakita sa lalim at lapad ng metallographic penetration (malapit na nauugnay sa pinagmumulan ng laser light); ang kahusayan sa produksyon ay pangunahing nauugnay sa kakayahan sa pagproseso ng pinagmumulan ng laser light; ang rate ng depekto ay pangunahing nauugnay sa pagpili ng pinagmumulan ng laser light; samakatuwid, tinatalakay ng artikulong ito ang mga karaniwan sa merkado. Isang simpleng paghahambing ng ilang pinagmumulan ng laser light ang isinasagawa, sa pag-asang makatulong sa mga kapwa developer ng proseso.
Dahilhinang gamit ang laseray mahalagang proseso ng conversion mula sa liwanag patungong init, kung saan ang ilang mahahalagang parametro na kasangkot ay ang mga sumusunod: kalidad ng beam (BBP, M2, divergence angle), energy density, core diameter, energy distribution form, adaptive welding head, processing. Ang mga process window at processable materials ay pangunahing ginagamit upang suriin at ihambing ang mga pinagmumulan ng liwanag ng laser mula sa mga direksyong ito.
Paghahambing ng Singlemode-Multimode Laser
Kahulugan ng single-mode multi-mode:
Ang single mode ay tumutukoy sa iisang pattern ng distribusyon ng enerhiya ng laser sa isang two-dimensional plane, habang ang multi-mode ay tumutukoy sa spatial energy distribution pattern na nabuo sa pamamagitan ng superposition ng maraming pattern ng distribusyon. Sa pangkalahatan, ang laki ng beam quality M2 factor ay maaaring gamitin upang husgahan kung ang output ng fiber laser ay single-mode o multi-mode: Ang M2 na mas mababa sa 1.3 ay isang purong single-mode laser, ang M2 sa pagitan ng 1.3 at 2.0 ay isang quasi-single-mode laser (few-mode), at ang M2 ay mas malaki sa 2.0. Para sa mga multimode laser.
Dahilhinang gamit ang laseray mahalagang proseso ng conversion mula sa liwanag patungong init, kung saan ang ilang mahahalagang parametro na kasangkot ay ang mga sumusunod: kalidad ng beam (BBP, M2, divergence angle), energy density, core diameter, energy distribution form, adaptive welding head, processing. Ang mga process window at processable materials ay pangunahing ginagamit upang suriin at ihambing ang mga pinagmumulan ng liwanag ng laser mula sa mga direksyong ito.
Paghahambing ng Singlemode-Multimode Laser
Kahulugan ng single-mode multi-mode:
Ang single mode ay tumutukoy sa iisang pattern ng distribusyon ng enerhiya ng laser sa isang two-dimensional plane, habang ang multi-mode ay tumutukoy sa spatial energy distribution pattern na nabuo sa pamamagitan ng superposition ng maraming pattern ng distribusyon. Sa pangkalahatan, ang laki ng beam quality M2 factor ay maaaring gamitin upang husgahan kung ang output ng fiber laser ay single-mode o multi-mode: Ang M2 na mas mababa sa 1.3 ay isang purong single-mode laser, ang M2 sa pagitan ng 1.3 at 2.0 ay isang quasi-single-mode laser (few-mode), at ang M2 ay mas malaki sa 2.0. Para sa mga multimode laser.
Gaya ng ipinapakita sa pigura: Ipinapakita ng Pigura b ang distribusyon ng enerhiya ng isang fundamental mode, at ang distribusyon ng enerhiya sa anumang direksyon na dumadaan sa gitna ng bilog ay nasa anyo ng isang Gaussian curve. Ipinapakita ng Larawan a ang multi-mode energy distribution, na siyang spatial energy distribution na nabuo ng superposition ng maraming single laser mode. Ang resulta ng multi-mode superposition ay isang flat-top curve.
Mga karaniwang single-mode laser: IPG YLR-2000-SM, ang SM ay ang pagpapaikli ng Single Mode. Ang mga kalkulasyon ay gumagamit ng collimated focus 150-250 upang kalkulahin ang laki ng focus spot, ang energy density ay 2000W, at ang focus energy density ay ginagamit para sa paghahambing.
Paghahambing ng single-mode at multi-modehinang gamit ang lasermga epekto
Single-mode laser: maliit na diyametro ng core, mataas na densidad ng enerhiya, malakas na kakayahang tumagos, maliit na sonang apektado ng init, katulad ng isang matalas na kutsilyo, lalong angkop para sa pagwelding ng manipis na mga plato at high-speed welding, at maaaring gamitin kasama ng mga galvanometer upang iproseso ang maliliit na bahagi at mga bahaging lubos na sumasalamin (mga bahaging lubos na sumasalamin) mga tainga, mga piraso ng pagkonekta, atbp.), tulad ng ipinapakita sa larawan sa itaas, ang single-mode ay may mas maliit na keyhole at limitadong dami ng panloob na high-pressure metal vapor, kaya sa pangkalahatan ay wala itong mga depekto tulad ng mga panloob na pores. Sa mababang bilis, ang hitsura ay magaspang nang walang ibinubugang proteksiyon na hangin. Sa mataas na bilis, idinagdag ang proteksyon. Maganda ang kalidad ng pagproseso ng gas, mataas ang kahusayan, makinis at patag ang mga hinang, at mataas ang yield rate. Ito ay angkop para sa stack welding at penetration welding.
Multi-mode laser: Malaking diyametro ng core, bahagyang mas mababang densidad ng enerhiya kaysa sa single-mode laser, mapurol na kutsilyo, mas malaking butas ng susi, mas makapal na istruktura ng metal, mas maliit na ratio ng lalim-sa-lapad, at sa parehong lakas, ang lalim ng pagtagos ay 30% na mas mababa kaysa sa single-mode laser, kaya angkop itong gamitin. Angkop para sa pagproseso ng butt weld at pagproseso ng makapal na plato na may malalaking puwang sa pag-assemble.
Kontras ng Laser na may Composite-Ring
Hybrid welding: Ang semiconductor laser beam na may wavelength na 915nm at ang fiber laser beam na may wavelength na 1070nm ay pinagsama sa iisang welding head. Ang dalawang laser beam ay coaxially distributed at ang focal plane ng dalawang laser beam ay maaaring i-adjust nang flexible, para ang produkto ay may parehong semiconductor.hinang gamit ang lasermga kakayahan pagkatapos ng hinang. Ang epekto ay maliwanag at may lalim ng hiblahinang gamit ang laser.
Ang mga semiconductor ay kadalasang gumagamit ng malaking light spot na higit sa 400um, na pangunahing responsable para sa pag-init ng materyal, pagtunaw ng ibabaw ng materyal, at pagpapataas ng absorption rate ng materyal ng fiber laser (ang absorption rate ng materyal ng laser ay tumataas habang tumataas ang temperatura).
Ring laser: Dalawang fiber laser module ang naglalabas ng liwanag ng laser, na ipinapadala sa ibabaw ng materyal sa pamamagitan ng isang composite optical fiber (ring optical fiber sa loob ng cylindrical optical fiber).
Dalawang laser beam na may annular spot: ang panlabas na singsing ay responsable para sa pagpapalawak ng butas ng keyhole at pagtunaw ng materyal, at ang panloob na singsing na laser ay responsable para sa lalim ng pagtagos, na nagbibigay-daan sa ultra-low spatter welding. Ang panloob at panlabas na singsing na laser power core diameters ay maaaring malayang maitugma, at ang core diameter ay maaaring malayang maitugma. Ang process window ay mas flexible kaysa sa isang laser beam lamang.
Paghahambing ng mga epekto ng composite-circular welding
Dahil ang hybrid welding ay kombinasyon ng semiconductor thermal conductivity welding at fiber optic deep penetration welding, mas mababaw ang outer ring penetration, mas matalas at payat ang metallographic structure; kasabay nito, ang itsura ay thermal conductivity, ang molten pool ay may maliliit na pagbabago-bago, malawak ang range, at mas matatag ang molten pool, na mas makinis ang repleksyon.
Dahil ang ring laser ay kombinasyon ng deep penetration welding at deep penetration welding, ang panlabas na singsing ay maaari ring makagawa ng lalim ng pagtagos, na maaaring epektibong mapalawak ang butas ng keyhole. Ang parehong lakas ay may mas malaking lalim ng pagtagos at mas makapal na metallography, ngunit kasabay nito, ang katatagan ng tinunaw na pool ay bahagyang mas mababa kaysa sa. Ang pagbabago-bago ng optical fiber semiconductor ay bahagyang mas malaki kaysa sa composite welding, at ang pagkamagaspang ay medyo malaki.
Oras ng pag-post: Oktubre-20-2023
