Hàn là quá trình nối hai hoặc nhiều kim loại lại với nhau thông qua ứng dụng nhiệt. Hàn thường liên quan đến việc làm nóng vật liệu đến điểm nóng chảy để kim loại cơ bản tan chảy để lấp đầy khoảng trống giữa các mối nối, tạo thành một kết nối chắc chắn. Hàn laser là phương pháp kết nối sử dụng tia laser làm nguồn nhiệt.
Lấy pin nguồn hình vuông làm ví dụ: lõi pin được kết nối bằng tia laser qua nhiều bộ phận. Trong toàn bộ quá trình hàn laser, cường độ kết nối vật liệu, hiệu quả sản xuất và tỷ lệ lỗi là ba vấn đề được ngành quan tâm hơn. Độ bền kết nối vật liệu có thể được phản ánh bằng độ sâu và chiều rộng thâm nhập kim loại (liên quan chặt chẽ đến nguồn sáng laser); hiệu quả sản xuất chủ yếu liên quan đến khả năng xử lý của nguồn sáng laser; tỷ lệ lỗi chủ yếu liên quan đến việc lựa chọn nguồn sáng laser; do đó, bài viết này thảo luận về những cái phổ biến trên thị trường. Một so sánh đơn giản về một số nguồn sáng laser được tiến hành với hy vọng giúp ích cho các nhà phát triển quy trình đồng nghiệp.
Bởi vìhàn laservề cơ bản là một quá trình chuyển đổi ánh sáng thành nhiệt, một số thông số chính liên quan như sau: chất lượng chùm tia (BBP, M2, góc phân kỳ), mật độ năng lượng, đường kính lõi, dạng phân bố năng lượng, đầu hàn thích ứng, cửa sổ quy trình xử lý và vật liệu có thể xử lý chủ yếu được sử dụng để phân tích và so sánh các nguồn sáng laser từ các hướng này.
So sánh Laser Singlemode-Đa mode
Định nghĩa đa chế độ đơn chế độ:
Chế độ đơn đề cập đến kiểu phân bố năng lượng laser duy nhất trên mặt phẳng hai chiều, trong khi chế độ đa chế độ đề cập đến kiểu phân bố năng lượng không gian được hình thành bởi sự chồng chất của nhiều kiểu phân bố. Nói chung, kích thước của hệ số M2 chất lượng chùm tia có thể được sử dụng để đánh giá xem đầu ra laser sợi quang là chế độ đơn hay đa chế độ: M2 nhỏ hơn 1,3 là laser đơn chế độ thuần túy, M2 trong khoảng từ 1,3 đến 2,0 là gần như laser đơn chế độ (vài chế độ) và M2 lớn hơn 2.0. Đối với laser đa mode
Bởi vìhàn laservề cơ bản là một quá trình chuyển đổi ánh sáng thành nhiệt, một số thông số chính liên quan như sau: chất lượng chùm tia (BBP, M2, góc phân kỳ), mật độ năng lượng, đường kính lõi, dạng phân bố năng lượng, đầu hàn thích ứng, cửa sổ quy trình xử lý và vật liệu có thể xử lý chủ yếu được sử dụng để phân tích và so sánh các nguồn sáng laser từ các hướng này.
So sánh Laser Singlemode-Đa mode
Định nghĩa đa chế độ đơn chế độ:
Chế độ đơn đề cập đến kiểu phân bố năng lượng laser duy nhất trên mặt phẳng hai chiều, trong khi chế độ đa chế độ đề cập đến kiểu phân bố năng lượng không gian được hình thành bởi sự chồng chất của nhiều kiểu phân bố. Nói chung, kích thước của hệ số M2 chất lượng chùm tia có thể được sử dụng để đánh giá xem đầu ra laser sợi quang là chế độ đơn hay đa chế độ: M2 nhỏ hơn 1,3 là laser đơn chế độ thuần túy, M2 trong khoảng từ 1,3 đến 2,0 là gần như laser đơn chế độ (vài chế độ) và M2 lớn hơn 2.0. Đối với laser đa mode
Như thể hiện trong hình: Hình b cho thấy sự phân bố năng lượng của một mode cơ bản duy nhất và sự phân bố năng lượng theo bất kỳ hướng nào đi qua tâm vòng tròn có dạng đường cong Gaussian. Hình a cho thấy sự phân bố năng lượng đa chế độ, là sự phân bố năng lượng trong không gian được hình thành bởi sự chồng chất của nhiều chế độ laser đơn lẻ. Kết quả của sự chồng chất đa mode là một đường cong đỉnh phẳng.
Các loại laser đơn mode phổ biến: IPG YLR-2000-SM, SM là tên viết tắt của Single Mode. Các tính toán sử dụng tiêu điểm chuẩn trực 150-250 để tính toán kích thước điểm lấy nét, mật độ năng lượng là 2000W và mật độ năng lượng tiêu điểm được sử dụng để so sánh.
So sánh chế độ đơn và đa chế độhàn lasercác hiệu ứng
Laser đơn mode: đường kính lõi nhỏ, mật độ năng lượng cao, khả năng xuyên thấu mạnh, vùng chịu nhiệt nhỏ, giống như một con dao sắc, đặc biệt thích hợp để hàn các tấm mỏng và hàn tốc độ cao, có thể sử dụng điện kế để gia công các vật liệu cực nhỏ. các bộ phận và bộ phận phản chiếu cao (bộ phận phản chiếu cực mạnh), tai, miếng kết nối, v.v.), như trong hình trên, chế độ đơn có lỗ khóa nhỏ hơn và một lượng hơi kim loại áp suất cao bên trong hạn chế, vì vậy nó thường không có khuyết điểm như lỗ chân lông bên trong. Ở tốc độ thấp, bề ngoài thô ráp nếu không thổi được không khí bảo vệ. Ở tốc độ cao, bảo vệ được thêm vào. Chất lượng xử lý khí tốt, hiệu quả cao, mối hàn mịn và phẳng, năng suất cao. Nó phù hợp cho hàn chồng và hàn xuyên.
Laser đa chế độ: Đường kính lõi lớn, mật độ năng lượng thấp hơn một chút so với laser đơn chế độ, dao cùn, lỗ khóa lớn hơn, cấu trúc kim loại dày hơn, tỷ lệ chiều sâu trên chiều rộng nhỏ hơn và ở cùng công suất, độ sâu xuyên thấu thấp hơn 30% hơn so với laser đơn chế độ nên phù hợp để sử dụng. Thích hợp cho gia công mối hàn giáp mép và gia công tấm dày có khe hở lắp ráp lớn.
Độ tương phản Laser vòng tổng hợp
Hàn lai: Chùm tia laser bán dẫn có bước sóng 915nm và chùm tia laser sợi quang có bước sóng 1070nm được kết hợp trong cùng một đầu hàn. Hai chùm tia laser được phân bố đồng trục và mặt phẳng tiêu cự của hai chùm tia laser có thể được điều chỉnh linh hoạt để sản phẩm vừa có tính chất bán dẫn.hàn laserkhả năng sau khi hàn. Hiệu ứng sáng và có độ sâu của sợihàn laser.
Chất bán dẫn thường sử dụng một điểm sáng lớn hơn 400um, chủ yếu chịu trách nhiệm làm nóng trước vật liệu, làm nóng chảy bề mặt vật liệu và tăng tốc độ hấp thụ của vật liệu đối với laser sợi quang (tốc độ hấp thụ của vật liệu đối với laser tăng khi nhiệt độ tăng)
Laser vòng: Hai mô-đun laser sợi quang phát ra ánh sáng laser, được truyền đến bề mặt vật liệu thông qua sợi quang tổng hợp (sợi quang vòng bên trong sợi quang hình trụ).
Hai chùm tia laser có điểm hình khuyên: vòng ngoài chịu trách nhiệm mở rộng lỗ khóa và làm nóng chảy vật liệu, còn tia laser vòng trong chịu trách nhiệm về độ sâu thâm nhập, cho phép hàn có độ bắn tóe cực thấp. Đường kính lõi công suất laser của vòng trong và vòng ngoài có thể được khớp tự do và đường kính lõi có thể được khớp tự do. Cửa sổ quy trình linh hoạt hơn so với cửa sổ xử lý một chùm tia laser.
So sánh hiệu quả hàn composite tròn
Do hàn lai là sự kết hợp giữa hàn dẫn nhiệt bán dẫn và hàn xuyên sâu sợi quang nên độ xuyên thấu của vòng ngoài nông hơn, cấu trúc kim loại sắc nét và mảnh mai hơn; đồng thời bề ngoài có tính dẫn nhiệt, bể nóng chảy có dao động nhỏ, phạm vi rộng, bể nóng chảy ổn định hơn, phản ánh bề ngoài mịn màng hơn.
Vì laser vòng là sự kết hợp giữa hàn xuyên sâu và hàn xuyên sâu, nên vòng ngoài cũng có thể tạo ra độ sâu xuyên thấu, có thể mở rộng lỗ khóa một cách hiệu quả. Công suất tương tự có độ sâu thâm nhập lớn hơn và kim loại dày hơn, nhưng đồng thời, độ ổn định của bể nóng chảy kém hơn một chút. Biến động của chất bán dẫn sợi quang lớn hơn một chút so với hàn composite và độ nhám tương đối lớn.
Thời gian đăng: Oct-20-2023
