Esempio di analisi di applicazioni di saldatura laser con diversi diametri di nucleo

La dimensione del diametro del nucleo del laser influenzerà la perdita di trasmissione e la distribuzione della densità di energia della luce.La scelta ragionevole del diametro del nucleo è molto importante.Un diametro del nucleo eccessivo porterà alla distorsione della modalità e alla dispersione nella trasmissione del laser, influenzando la qualità del raggio e la precisione della messa a fuoco.Un diametro del nucleo troppo piccolo causerà un peggioramento della simmetria della densità di potenza ottica della fibra monomodale, il che non favorisce la trasmissione del laser ad alta potenza.

1. Vantaggi e applicazioni dei laser con diametro del nucleo piccolo (<100um)

Materiali altamente riflettenti: alluminio, rame, acciaio inossidabile, nichel, molibdeno, ecc.;

（1）I materiali altamente riflettenti devono scegliere un laser con diametro del nucleo piccolo.Il raggio laser ad alta densità di potenza viene utilizzato per riscaldare rapidamente il materiale fino allo stato liquefatto o vaporizzato, migliorando il tasso di assorbimento del laser del materiale e ottenendo una lavorazione efficiente e veloce.La scelta di un laser con un diametro del nucleo ampio può facilmente portare a un'elevata riflessione., portando alla saldatura virtuale e persino alla combustione del laser;

Materiali sensibili alle crepe: nichel, rame nichelato, alluminio, acciaio inossidabile, lega di titanio, ecc.

Questo materiale richiede generalmente un controllo rigoroso della zona influenzata dal calore e un piccolo bagno di fusione, quindi è più appropriato scegliere un laser con diametro del nucleo piccolo;

Lavorazione laser ad alta velocità:

（3）La saldatura a penetrazione profonda richiede una lavorazione laser ad alta velocità ed è necessario scegliere un laser con un'elevata densità di energia per garantire che l'energia della linea sia sufficiente per fondere il materiale ad alta velocità, in particolare per la saldatura a sovrapposizione, la saldatura a penetrazione, ecc., che richiedono una maggiore profondità di penetrazione.È meglio scegliere un laser con diametro del nucleo piccolo adatto.

2. Vantaggi e applicazioni dei laser con nucleo di grande diametro (>100um)

Si ottengono un grande diametro del nucleo e un punto ampio, un'ampia area di copertura del calore, un'ampia area di azione e solo la microfusione della superficie del materiale, che è molto adatta per applicazioni di rivestimento laser, rifusione laser, ricottura laser, tempra laser, ecc. In questi campi, un punto luminoso ampio significa maggiore efficienza produttiva e minori difetti (la saldatura termoconduttiva non presenta quasi difetti).

In termini di saldatura, il punto grande viene utilizzato principalmente per la saldatura composita, che viene utilizzata per la saldatura con laser di piccolo diametro del nucleo: il punto grande fa sciogliere leggermente la superficie del materiale, trasformandola da solido a liquido, il che migliora notevolmente il tasso di assorbimento del materiale al laser, quindi utilizza un piccolo nucleo. In questo processo, a causa del preriscaldamento del punto grande, della post-elaborazione e dell'ampio gradiente di temperatura dato al bagno fuso, il materiale non è soggetto a crepe causate mediante riscaldamento rapido e raffreddamento rapido.Può rendere l'aspetto della saldatura più liscio e ottenere spruzzi inferiori rispetto alla soluzione laser singola.