Ví dụ phân tích các ứng dụng hàn laser với đường kính lõi khác nhau.

Kích thước đường kính lõi laser sẽ ảnh hưởng đến tổn hao truyền dẫn và phân bố mật độ năng lượng của ánh sáng. Việc lựa chọn đường kính lõi hợp lý là rất quan trọng. Đường kính lõi quá lớn sẽ dẫn đến biến dạng mode và tán xạ trong quá trình truyền dẫn laser, ảnh hưởng đến chất lượng chùm tia và độ chính xác hội tụ. Đường kính lõi quá nhỏ sẽ làm cho tính đối xứng của mật độ công suất quang học của sợi quang đơn mode trở nên kém hơn, điều này không có lợi cho việc truyền dẫn.laser công suất cao.

1. Ưu điểm và ứng dụng của laser có đường kính lõi nhỏ (<100µm)

Các vật liệu có độ phản chiếu cao: nhôm, đồng, thép không gỉ, niken, molypden, v.v.;

(1()Đối với các vật liệu có độ phản xạ cao, cần chọn laser có đường kính lõi nhỏ. Tia laser có mật độ công suất cao được sử dụng để nhanh chóng làm nóng vật liệu đến trạng thái hóa lỏng hoặc hóa hơi, giúp cải thiện tỷ lệ hấp thụ laser của vật liệu và đạt được hiệu quả xử lý nhanh chóng. Việc lựa chọn laser có đường kính lõi lớn dễ dẫn đến độ phản xạ cao, gây ra hiện tượng hàn ảo và thậm chí là cháy laser;

Các vật liệu dễ bị nứt: niken, đồng mạ niken, nhôm, thép không gỉ, hợp kim titan, v.v.

Vật liệu này thường yêu cầu kiểm soát chặt chẽ vùng ảnh hưởng nhiệt và vũng nóng chảy nhỏ, do đó việc lựa chọn laser có đường kính lõi nhỏ sẽ phù hợp hơn;

Xử lý laser tốc độ cao:

(3()Hàn xuyên sâu đòi hỏi xử lý laser tốc độ cao, và cần phải chọn laser có mật độ năng lượng cao để đảm bảo năng lượng đường hàn đủ để làm nóng chảy vật liệu ở tốc độ cao, đặc biệt là đối với hàn chồng, hàn xuyên, v.v., đòi hỏi độ xuyên sâu lớn hơn. Tốt hơn nên chọn laser có đường kính lõi nhỏ phù hợp.

2. Ưu điểm và ứng dụng của laser có đường kính lõi lớn (>100µm)

Đường kính lõi lớn và điểm chiếu sáng lớn, diện tích bao phủ nhiệt lớn, phạm vi tác động rộng, và chỉ đạt được sự nóng chảy vi mô trên bề mặt vật liệu, rất phù hợp cho các ứng dụng trong hàn phủ laser, nung chảy lại laser, ủ laser, tôi cứng laser, v.v. Trong các lĩnh vực này, điểm chiếu sáng lớn đồng nghĩa với hiệu suất sản xuất cao hơn và ít khuyết tật hơn (hàn dẫn nhiệt hầu như không có khuyết tật).

Về mặthànVùng sáng lớn chủ yếu được sử dụng chohàn compositePhương pháp này được sử dụng để kết hợp với laser có đường kính lõi nhỏ: điểm chiếu lớn làm cho bề mặt vật liệu tan chảy nhẹ, chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng, giúp cải thiện đáng kể tỷ lệ hấp thụ laser của vật liệu. Sau đó, sử dụng laser lõi nhỏ trong quá trình này, nhờ vào việc làm nóng trước điểm chiếu lớn, xử lý sau và tạo ra gradient nhiệt độ lớn trong vũng nóng chảy, vật liệu không dễ bị nứt do quá trình gia nhiệt nhanh và làm nguội nhanh. Điều này giúp mối hàn có bề mặt mịn hơn và giảm hiện tượng bắn tóe so với giải pháp laser đơn lẻ.