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Principali parametri tecnologichi di saldatura à penetrazione profonda laser

2020-10-02


Principali parametri tecnologichi di saldatura à penetrazione profonda laser

 

 

 

(1) putenza laser. Ci hè un valore di soglia di densità di energia laser in saldatura laser. Sutta stu valore, a prufundità di penetrazione hè assai bassa. Una volta chì ghjunghje o supera stu valore, a prufundità di penetrazione serà assai migliorata. Solu quandu a densità di putenza laser di a pezza di travagliu supera a soglia (in relazione à u materiale), u plasma sarà generatu, chì indica a saldatura stabile di penetrazione profonda. Se a putenza laser hè inferiore à questa soglia, u pezzu si scioglie solu nantu à a superficia, vale à dì chì a saldatura serà cundutta in un modu stabile di cunduzione di calore. Tuttavia, quandu a densità di putenza laser hè vicina à a cundizione critica di a furmazione di u foru, a saldatura à penetrazione profonda è a saldatura à cunduzione si alternanu, chì diventa un prucessu di saldatura instabile, dendu una grande fluttuazione di a prufundità di penetrazione. In a saldatura à penetrazione profonda laser, a putenza laser controlla a prufundità di penetrazione è a velocità di saldatura in u stessu tempu. A prufundità di penetrazione di a saldatura hè direttamente ligata à a densità di putenza di u fasgiu, è hè una funzione di a potenza di u fascu incidente è di u puntu focale di u fascu. In generale, per un raghju laser cun un certu diametru, a prufundità di penetrazione aumenta cù l'aumentu di a putenza di u raghju.

 

(2) Spot focale di u Fasciu. A dimensione di u puntu di u fasgiu hè una di e variabili più impurtanti in a saldatura laser perchè determina a densità di putenza. Ma per u laser d'alta putenza, a so misura hè un prublema difficiule, ancu s'ellu ci sò parechje tecnulugie di misurazione indirette.

 

A dimensione di u limitu di diffrazione di u focu di u focu pò esse calculata secondu a teoria di diffrazione di luce, ma a dimensione attuale di u puntu hè più grande di u valore calculatu per via di l'aberrazione di a lente di messa à focu. U metudu di misurazione più sèmplice hè un metudu di prufilu di temperatura uguale, chì misura u puntu focale è u diametru di a perforazione dopu à a combustione è a penetrazione di u fogliu di polipropilene cù carta spessa. In questu metudu, avemu da ammaistrà a putenza laser è u tempu d'azione di u raghju per mezu di a pratica di misurazione.

 

(3) Valore di assorbimentu materiale. L'assorbimentu laser di materiali dipende da alcune pruprietà impurtanti di i materiali, cume u tassu di assorbimentu, a riflettività, a conducibilità termica, a temperatura di fusione, a temperatura di evaporazione, ecc. U più impurtante hè u tassu di assorbimentu.

 

Ci hè dui fattori chì influenzanu l'assorbibilità di u raghju laser: prima, a resistività di u materiale. Dopu avè misuratu l'assorbibilità di a superficia lucidata di u materiale, si trova chì l'assorbibilità di u materiale hè prupurziunale à a radica quadrata di a resistività, è a resistività cambia cù a temperatura; Dopu, u statu superficiale (o liscia) di u materiale hà una influenza impurtante nantu à l'assorbibilità di u fasciu, chì hà un effettu evidente nantu à l'effettu di saldatura.

 

I materiali sò un prublema difficiule.Secondu ciò sopra, l'acciaiu inox è u nickel sò i materiali cun alta purità è cunduttività generale, è a saldabilità hè u megliu. I materiali cun alta conducibilità, cume u rame è l'aluminiu, ùn sò micca facili da saldà. Attualmente, pò esse saldatu in serie 6 di alluminiu (serie 3, alluminiu puru, ecc.). A saldatura sopra l'aluminiu di a serie 6 hè propensa à crepe è pori. A saldatura in rame dipende generalmente da i requisiti d'usu, è pò esse saldata cù laser YAGpulse è laser continuu in fibra. A saldatura di l'oru è di l'argentu hè generalmente una saldatura puntuale in l'industria di a gioielleria, è ci sò alcune applicazioni in l'industria, allora ci concentremu nantu à l'applicazioni industriali.

 

A lunghezza d'onda di uscita di u laser CO2 hè di solitu 10,6 µm, è u tassu di assorbimentu di non-metalli cum'è ceramica, vetru, gomma è plastica hè assai altu à a temperatura di l'ambiente, mentre chì u tassu di assorbimentu di i materiali metallichi hè assai poveru à a temperatura di l'ambiente, è a so assorbenza aumenta bruscamente finu à chì i materiali sò fusi o ancu vaporizati. Hè veramente efficace per migliurà l'assorbimentu di u raghju di luce cù u rivestimentu o furmendu un film di ossidu nantu à a superficia.

 

(4) Velocità di saldatura. A velocità di saldatura hà una grande influenza nantu à a prufundità di penetrazione. A velocità crescente farà chì a prufundità di penetrazione sia bassa, ma a velocità troppu bassa porterà à una fusione eccessiva di i materiali è a penetrazione di saldatura di i pezzi. Dunque, ci hè una gamma di velocità di saldatura adatta per un materiale specificu cù una certa putenza laser è un certu spessore, è a penetrazione massima pò esse ottenuta à u valore di velocità currispundente.


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