La tecnologia di giunzione laser, o tecnologia di saldatura laser, utilizza un raggio laser ad alta potenza per focalizzare e regolare l'irradiazione della superficie del materiale e la superficie del materiale assorbe l'energia laser e la converte in energia termica, provocando il riscaldamento e la fusione locale del materiale , seguito da raffreddamento e solidificazione per ottenere l'unione di materiali omogenei o dissimili. Il processo di saldatura laser richiede una densità di potenza laser pari a 104a 108L/cm2. Rispetto ai metodi di saldatura tradizionali, la saldatura laser presenta i seguenti vantaggi.
La tecnologia di giunzione laser, o tecnologia di saldatura laser, utilizza un raggio laser ad alta potenza per focalizzare e regolare l'irradiazione della superficie del materiale e la superficie del materiale assorbe l'energia laser e la converte in energia termica, provocando il riscaldamento e la fusione locale del materiale , seguito da raffreddamento e solidificazione per ottenere l'unione di materiali omogenei o dissimili. Il processo di saldatura laser richiede una densità di potenza laser pari a 104a 108L/cm2. Rispetto ai metodi di saldatura tradizionali, la saldatura laser presenta i seguenti vantaggi.
1-nuvola di plasma, 2-materiale fondente, 3-buco della serratura, 4-profondità di fusione
A causa dell'esistenza del buco della serratura, il raggio laser, dopo aver irradiato l'interno del buco della serratura, aumenterà l'assorbimento del laser da parte del materiale e favorirà la formazione del bagno di fusione dopo la dispersione e altri effetti, vengono confrontati i due metodi di saldatura come segue.
La figura sopra mostra il processo di saldatura laser dello stesso materiale e della stessa sorgente luminosa, il meccanismo di conversione dell'energia avviene solo attraverso il buco della serratura, il buco della serratura e il metallo fuso vicino alla parete del foro si muove con l'avanzamento del raggio laser, il metallo fuso allontana il buco della serratura dall'aria lasciata per il riempimento e dopo la condensazione, formando un cordone di saldatura.
Se il materiale da saldare è un metallo diverso, l'esistenza di differenze nelle proprietà termiche avrà un grande impatto sul processo di saldatura, come differenze nei punti di fusione, conduttività termica, capacità termica specifica e coefficienti di dilatazione di diversi materiali, risultando nello stress di saldatura, nella deformazione della saldatura e nei cambiamenti nelle condizioni di cristallizzazione del metallo del giunto saldato, causando una diminuzione delle proprietà meccaniche della saldatura.
Pertanto, in base alle diverse caratteristiche della scena di saldatura, il processo di saldatura ha sviluppato saldatura di riempimento laser, brasatura laser, saldatura laser a doppio raggio, saldatura composita laser, ecc.
Saldatura di riempimento a filo laser
Nel processo di saldatura laser di leghe di alluminio, titanio e rame, a causa del basso assorbimento della luce laser (<10%) in questi materiali, il plasma fotogenerato ha una certa schermatura della luce laser, quindi è facile formare spruzzi e portare alla generazione di difetti quali porosità e fessurazioni. Inoltre, la qualità della saldatura viene influenzata anche quando lo spazio tra i pezzi è maggiore del diametro del punto durante lo sputtering di lamiere sottili.
Nel risolvere i problemi di cui sopra, è possibile ottenere un risultato di saldatura migliore utilizzando il metodo del materiale d'apporto. Il riempitivo può essere in filo o in polvere oppure è possibile utilizzare un metodo di riempimento preimpostato. A causa del piccolo punto focalizzato, la saldatura diventa più stretta e ha una forma leggermente convessa sulla superficie dopo l'applicazione del materiale di riempimento.
Brasatura laser
A differenza della saldatura per fusione, che fonde due parti saldate contemporaneamente, la brasatura aggiunge un materiale di apporto con un punto di fusione inferiore rispetto al materiale di base alla superficie di saldatura, scioglie il materiale di apporto per riempire lo spazio vuoto a una temperatura inferiore a quella di fusione del materiale di base. punto e superiore al punto di fusione del materiale di apporto, quindi si condensa per formare una saldatura solida.
La brasatura è adatta per dispositivi microelettronici sensibili al calore, piastre sottili e materiali metallici volatili.
Inoltre, può essere ulteriormente classificata come brasatura dolce (<450 °C) e brasatura dura (>450 °C) a seconda della temperatura alla quale viene riscaldato il materiale di brasatura.
Saldatura laser a doppio raggio
La saldatura a doppio raggio consente un controllo flessibile e conveniente del tempo e della posizione dell'irradiazione laser, regolando così la distribuzione dell'energia.
Viene utilizzato principalmente per la saldatura laser di leghe di alluminio e magnesio, saldatura di giunzioni e piastre sovrapposte per automobili, brasatura laser e saldatura per fusione profonda.
Il doppio raggio può essere ottenuto mediante due laser indipendenti oppure tramite beam splitter con un beam splitter.
I due raggi possono essere una combinazione di laser con diverse caratteristiche nel dominio del tempo (pulsato vs. continuo), diverse lunghezze d'onda (lunghezze d'onda del medio infrarosso vs. visibili) e diverse potenze, che possono essere selezionate in base al materiale effettivamente lavorato.
4. Saldatura composita laser
A causa dell'uso del raggio laser come unica fonte di calore, la saldatura laser a fonte di calore singola ha un tasso di conversione e un tasso di utilizzo bassi, l'interfaccia della porta del materiale di base della saldatura è facile da produrre disallineamento, è facile produrre pori e crepe e altri difetti, per risolvere questo problema, è possibile utilizzare le caratteristiche di riscaldamento di altre fonti di calore per migliorare il riscaldamento del laser sul pezzo, solitamente chiamata saldatura laser composita.
La forma principale di saldatura composita laser è la saldatura composita di laser e arco elettrico, l'effetto 1 + 1 > 2 è il seguente.
dopo il raggio laser vicino all'arco applicato,la densità elettronica è significativamente ridotta, la nuvola di plasma generata dalla saldatura laser viene diluita, il chepuò migliorare notevolmente il tasso di assorbimento del laser, mentre il preriscaldamento dell'arco sul materiale di base aumenterà ulteriormente il tasso di assorbimento del laser.
2. l'elevato utilizzo energetico dell'arco e del totalel’utilizzo dell’energia sarà aumentato.
3, l'area di azione della saldatura laser è piccola, facile da causare il disallineamento della porta di saldatura, mentre l'azione termica dell'arco è ampia, il che puòridurre il disallineamento della porta di saldatura. Allo stesso tempo, illa qualità della saldatura e l'efficienza dell'arco sono miglioratea causa dell'effetto di focalizzazione e guida del raggio laser sull'arco.
4, saldatura laser con elevata temperatura di picco, ampia zona interessata dal calore, rapida velocità di raffreddamento e solidificazione, facile da generare crepe e pori; mentre la zona influenzata dal calore dell'arco è piccola, il che può ridurre il gradiente di temperatura, il raffreddamento, la velocità di solidificazione,può ridurre ed eliminare la generazione di pori e crepe.
Esistono due forme comuni di saldatura composita ad arco laser: saldatura composita laser-TIG (come mostrato di seguito) e saldatura composita laser-MIG.
Esistono anche altre forme di saldatura come la saldatura laser e ad arco plasma, la saldatura laser e la saldatura composta con fonte di calore induttiva.
Informazioni su MavenLaser
Maven Laser è il leader nell'applicazione dell'industrializzazione del laser in Cina e l'autorevole fornitore di soluzioni globali di elaborazione laser. Comprendiamo profondamente la tendenza di sviluppo dell'industria manifatturiera, arricchiamo costantemente i nostri prodotti e soluzioni, insistiamo nell'esplorare l'integrazione di automazione, informazione e intelligenza con l'industria manifatturiera, forniamo apparecchiature per saldatura laser, apparecchiature per marcatura laser, apparecchiature per la pulizia laser e gioielli laser in oro e argento apparecchiature di taglio per vari settori, comprese le serie a piena potenza, ed espandiamo continuamente la nostra influenza nel campo delle apparecchiature laser.
Orario di pubblicazione: 13 gennaio 2023
