1. Introduzzjoni
Fil-manifattura industrijali moderna, it-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer, bil-vantaġġi tagħha ta 'preċiżjoni għolja u densità ta' enerġija għolja, hija użata ħafna għat-tgħaqqid ta 'materjali varji . madankollu, meta jittrattaw materjali ta' riflettività għolja (bħal ram, aluminum u ligi tagħhom), il-proċess ta 'weldjar tal-lejżer isir minħabba l-karatteristiċi għoljin ta' riflessjoni minħabba l-karatteristiċi ta 'riflessjoni għolja minħabba l-karatteristiċi ta' riflessjoni għolja minħabba l-karatteristiċi għoljin L-effett . fil-fond ta 'l-esplorazzjoni tal-mekkaniżmu ta' interazzjoni bejn materjali ta 'riflettività għolja u magni tal-iwweldjar bil-lejżer huwa kruċjali għall-ottimizzazzjoni tal-proċess tal-iwweldjar u t-titjib tal-kwalità tal-iwweldjar .
2. Karatteristiċi ta 'materjali ta' riflettività għolja u l-impatt tagħhom fuq l-assorbiment tal-enerġija bil-lejżer
(2.1) Karatteristiċi li jirriflettu ta 'materjali ta' riflettività għolja
Materjali għoljin ta 'riflettività (li jieħdu r-ram u l-aluminju bħala eżempji) għandhom riflettività estremament għolja għall-lejżer . fil-firxa tal-mewġa infra-aħmar (bħal 1064nm) komunement użata fl-iwweldjar bil-lejżer, ir-riflettività ta' l-aluminju tista 'tilħaq 80%}- 90}}}}, u r-riflettività ta' l-ogħla . Huwa diffiċli għall-enerġija bil-lejżer li tiġi assorbita b'mod effettiv mill-materjali . Ammont kbir ta 'enerġija bil-lejżer huwa rifless, li mhux biss jikkawża skart ta' enerġija iżda jista 'wkoll jagħmel ħsara lill-komponenti ottiċi (bħalma huma l-lentijiet li jiffokaw, lentijiet protettivi, eċċ .) tat-tagħmir tal-iwweldjar bil-lejżer, li jaffettwa l-ħajja tas-servizz tal-ħajja tat-tagħmir.}}}}}}}}}}}}}}
(2.2) L-impatt tal-assorbiment tal-enerġija fuq il-proċess tal-iwweldjar
Minħabba d-diffikultà fl-assorbiment inizjali tal-enerġija, hija meħtieġa qawwa tal-lejżer ogħla biex tibda l-proċess tal-iwweldjar meta l-iwweldjar tal-materjali tar-riflettività għolja . madankollu, qawwa eċċessivament għolja se ġġib problemi ġodda, bħall-vaporizzazzjoni istantanja tal-materjali biex tifforma cloud tal-plażma . is-sħaba tal-plażma tirrifletti aktar u tifrex aktar il-laser, tirrifletti l-flutt. wiċċ, u problemi bħal penetrazzjoni tal-iwweldjar instabbli u formazzjoni fqira tal-weldjatura (bħal taħt, ħotba, porożità u difetti oħra) . Fl-istess ħin, l-instabilità tal-assorbiment tal-enerġija tagħmilha diffiċli wkoll li tiġi kkontrollata l-input tas-sħana waqt il-proċess tal-iwweldjar, li taffettwa l-proprjetajiet mekkaniċi tal-ġogi wweldjati .
3. Problemi ewlenin u manifestazzjonijiet fl-iwweldjar bil-lejżer ta 'materjali ta' riflettività għolja
(3.1) Difetti tal-formazzjoni tal-weldjatura
Problema tal-porożità: Matul l-iwweldjar ta 'materjali ta' riflettività għolja, minħabba l-instabilità ta 'l-assorbiment ta' l-enerġija, il-proċessi ta 'tidwib u solidifikazzjoni tal-materjali huma irregolari, li faċilment jagħmilha diffiċli għall-gassijiet (bħal umdità u arja adsorbita fuq il-wiċċ tal-materjal, jew gassijiet iġġenerati mill-vaporizzazzjoni tal-metall matul il-proċess ta' welding) biex jaħarbu fil-ħin, li jiffurmaw il-ħin fil-ħin, jiffurmaw porositajiet il-weldjatura, li taffettwa l-kwalità tal-prodott .
Wisa 'tal-weldjatura inkonsistenti u tnaqqis: Il-varjazzjoni tal-enerġija bil-lejżer twassal għall-instabilità taż-żona tat-tidwib tal-materjal, u huwa diffiċli li tikkontrolla l-wisa 'tal-weldjatura b'mod uniformi . Meta l-enerġija lokali hija għolja wisq, din tikkawża tidwib eċċessiv tat-tarf tal-weldjatura, li tifforma difett ta' taħt, li jdgħajjef is-saħħa tal-weldja
(3.2) Stabbiltà tal-iwweldjar ħażin
Il-karatteristiċi riflessivi ta 'materjali ta' riflettività għolja jagħmlu r-rispons tal-enerġija fil-kumpless tal-proċess tal-iwweldjar bil-lejżer, li faċilment jikkawża l-instabilità tal-proċess tal-iwweldjar . Pereżempju, id-dawl rifless jista 'jinterferixxi mal-mod ta' oxxillazzjoni tal-lejżer, u jikkawża varjazzjonijiet fil-qawwa tal-ħruġ tal-lejżer; jew minħabba l-bidla dinamika tas-sħab tal-plażma, l-interazzjoni bejn il-lejżer u l-materjal hija instabbli, li tirriżulta fi problemi bħal interruzzjoni tal-iwweldjar u weldjaturi mhux kontinwi, li jaffettwaw serjament l-effiċjenza tal-produzzjoni u l-konsistenza tal-prodott .
4. Strateġiji biex jittrattaw problemi ta 'wweldjar bil-lejżer ta' materjali għoljin ta 'riflettività
(4.1) Ottimizzazzjoni ta 'tagħmir u proċessi bil-lejżer
It-tul tal-mewġa u l-aġġustament tal-mod: Uża tulijiet ta 'mewġ tal-lejżer li huma aktar adattati għall-assorbiment ta' materjali ta 'riflettività għolja, bħal dawl aħdar (532nm) jew dawl blu (450nm) {. meta mqabbel ma' dawl infrared, ir-rata ta 'assorbiment ta' dawn il-lasers ta 'mewġ qasir b'materjali ta' riflettività għolja hija mtejba b'mod sinifikanti . fl-istess ħin, ottimizza Lejżers b'qawwa għolja għolja, u uża l-effett "ablazzjoni" tal-materjal taħt l-azzjoni tal-polz biex jeqred is-saff ta 'riflettività għolja fuq il-wiċċ tal-materjal u jżid l-assorbiment ta' enerġija tal-lejżer sussegwenti {.
Ottimizzazzjoni tal-qawwa u l-parametri tal-polz: Issettja raġonevolment parametri bħal qawwa tal-lejżer, wisa 'tal-polz, u frekwenza . Pereżempju, għall-iwweldjar tal-liga tal-aluminju, uża frekwenza tal-polz xierqa biex tippermetti ċertu ħin ta' tkessiħ għall-materjal matul l-intervall tal-polz biex tevita akkumulazzjoni eċċessiva tas-sħaba tal-plażma; Aġġusta l-wisa 'tal-polz biex tikkontrolla l-input tas-sħana u tnaqqas il-ġenerazzjoni ta' difetti tal-weldjatura .
(4.2) Trattament minn qabel tal-materjal u miżuri awżiljari
Trattament minn qabel tal-wiċċ: Wettaq proċessi bħat-tħin u s-sandblasting fuq il-wiċċ ta 'materjali ta' riflettività għolja biex tneħħi s-saff tal-ossidu tal-wiċċ u t-tbajja 'taż-żejt, tnaqqas ir-riflettività tal-wiċċ, u fl-istess ħin iżżid il-ħruxija tal-wiċċ, li twassal għall-assorbiment ta' enerġija tal-lejżer . metodu ta 'kisi kimiku jista' jintuża wkoll biex japplika saff ta 'assorbiment fuq il-wiċċ tal-materjal . waqt il-welding, L-enerġija bil-lejżer u tikkonvertiha f'enerġija tas-sħana biex idub il-materjal, u allura l-kisi jista 'jiġi vaporizzat jew jipparteċipa fir-reazzjoni metallurġika matul il-proċess ta' wweldjar {.
Applikazzjoni ta 'gassijiet awżiljari: Agħżel gassijiet awżiljari xierqa (bħal argon, elju) . Min-naħa waħda, tista 'tipproteġi ż-żona tal-iwweldjar mill-ossidazzjoni; Min-naħa l-oħra, jista 'effettivament irażżan is-sħab tal-plażma . Pereżempju, l-elju għandu enerġija ta' jonizzazzjoni għolja, li tista 'tnaqqas il-ġenerazzjoni tal-plażma u tagħmel l-enerġija tal-lejżer tilħaq il-wiċċ tal-materjal b'mod aktar stabbli; Aġġusta raġonevolment ir-rata tal-fluss u l-angolu tal-gass awżiljarju, u tista 'wkoll tbatti l-ispatter u l-plażma ġġenerata waqt l-iwweldjar biex ittejjeb l-ambjent tal-iwweldjar .
(4.3) Monitoraġġ tal-Ħin Reali u Kontroll tal-Loop Magħluq
Uża tagħmir bħal kameras b'veloċità għolja u fotodetetturi biex tissorvelja l-informazzjoni bħall-forma tas-sħaba tal-plażma, il-formazzjoni tal-weldjatura, u r-riflessjoni tal-enerġija bil-lejżer fil-ħin reali matul il-proċess tal-iwweldjar . permezz tal-mudell ta 'kontroll stabbilit, aġġusta parametri bħalma huma l-kontroll tal-laser u l-iskannjar fil-ħin reali skont il-ħin reali skont il-ħin magħluq tal-kontroll tal-welding u Kwalità . Pereżempju, meta tkun sorveljata li s-sħaba tal-plażma hija ħoxna wisq biex taffettwa t-trasmissjoni tal-lejżer, tnaqqas awtomatikament il-qawwa tal-lejżer jew taġġusta r-rata tal-fluss tal-gass awżiljarju biex terġa 'tiġi stabbilita l-istabbiltà tal-proċess tal-iwweldjar .
5. Analiżi tal-Każ - Iwweldjar bil-lejżer ta 'liga tal-aluminju Pjanċi rqaq
Meta tieħu l-iwweldjar ta 'pjanċi rqaq tal-liga tal-aluminju (ħxuna ta' 1mm) f'apparat elettroniku bħala eżempju, inizjalment, l-iwweldjar bil-lejżer infra-aħmar intuża . minħabba r-riflettività għolja tal-materjal, numru kbir ta 'porożitajiet u problemi ta' wisa 'mhux imqaxxra dehru fil-weldja It-trattament minn qabel u l-assistenza tal-argon, u l-parametri tal-polz tal-lejżer ġew ottimizzati (wisa 'tal-polz 200μs, frekwenza 50Hz) . Wara t-titjib, il-formazzjoni tal-weldjatura kienet tajba, ir-rata ta' porożità tnaqqset mill-oriġinal 15% għal taħt it-3%, il-qawwa tal-weld issodisfat ir-rekwiżiti tal-prodott, l-istabbiltà tal-iwweldjar kienet imtejba ħafna, u l-effiċjenza tal-produzzjoni kienet miżjuda b'madwar 20%
6. Konklużjoni
Il-karatteristiċi għoljin ta 'riflettività ta' materjali ta 'riflettività għolja jġibu ħafna sfidi għall-effett ta' wweldjar ta 'magni ta' l-iwweldjar bil-lejżer, inklużi problemi bħal diffikultà fl-assorbiment tal-enerġija, difetti fil-formazzjoni tal-weldjatura, u stabbiltà tal-iwweldjar fqira . madankollu, permezz tal-ottimizzazzjoni ta 'tagħmir u proċessi tal-laser (bħal aġġustament tal-laser, ottimizzazzjoni tal-parametri, ottimizzazzjoni tal-parametri), l-applikazzjoni ta' trattament ta 'l-affiljar. Gass awżiljarju), u Strateġiji ta 'Kontroll tal-Loop tal-Ħin Reali u Magħluq, l-effett tal-iwweldjar bil-lejżer ta' materjali ta 'riflettività għolja jista' jitjieb b'mod effettiv .
Bl-iżvilupp kontinwu tat-teknoloġija tal-lejżer, ix-xjenza materjali, u t-teknoloġija tal-kontroll, l-iwweldjar tal-lejżer futur għal materjali ta 'riflettività għolja se jkun aktar effiċjenti u stabbli, li jipprovdi appoġġ tekniku aktar affidabbli għall-applikazzjoni wiesgħa ta' materjali ta 'riflettività għolja fil-manifattura industrijali, u jippromwovi l-iżvilupp ta' kwalità għolja ta 'oqsma bħal aerospazjali, informazzjoni elettronika, u enerġija ġdida .}}}}}}}}}}}}}}}
-- Rayther Laser Jack Sun --