การประกอบชิ้นส่วนเชื่อม
1. ช่องว่างในการประกอบและการเยื้องศูนย์
คุณภาพของการประกอบชิ้นส่วนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันคุณภาพของการเชื่อม ช่องว่างในการประกอบที่มากเกินไปหรือการเยื้องศูนย์อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องได้ง่าย เช่น การทะลุผ่าน การเชื่อมที่ไม่ดี และการเชื่อมที่ไม่สมบูรณ์ ช่องว่างในการประกอบสำหรับรอยต่อแบบฟิลเล็ตและแบบชนควรมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตารางที่ 8-2 แสดงข้อกำหนดสำหรับช่องว่างและการเยื้องศูนย์ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือ
เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นงานมีขนาดที่ถูกต้อง ลดการเสียรูป และป้องกันการเบี่ยงเบนของบริเวณที่จะเชื่อมเนื่องจากการบิดตัวระหว่างการเชื่อม การเชื่อมยึดจึงมักจำเป็นก่อนการเชื่อมจริง วิธีการเชื่อมยึดจะเหมือนกับการเชื่อมจริง ความยาวของการเชื่อมยึดอยู่ที่ 20-30 มม. และข้อกำหนดด้านคุณภาพสำหรับการเชื่อมยึด (เช่น ความลึกและความกว้างของการทะลุ) จะต่ำกว่าการเชื่อมจริง โดยทั่วไปแล้วจะใช้ความเร็วในการเคลื่อนที่ที่เร็วกว่าสำหรับการเชื่อมยึด ภายใต้เงื่อนไขของการรับประกันการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ของการเชื่อมยึด การเชื่อมยึดควรแบน ยาว และบาง และไม่ควรมีขนาดใหญ่ กว้าง หรือสูงเกินไป การเชื่อมยึดยังต้องการการป้องกันที่เพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชัน
3. อุปกรณ์จับยึดและแคลมป์
การเชื่อมด้วยเลเซอร์ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเชื่อมแผ่นบางในการเชื่อมแผ่นโลหะบาง การเชื่อมมักจะทำที่ด้านหน้าของชิ้นงาน โดยมีการหลอมละลายที่ด้านหลังอย่างเพียงพอเพื่อให้ได้รอยเชื่อมด้านหลังที่สมบูรณ์ สำหรับการเลือกพารามิเตอร์: การป้อนความร้อนต่ำอาจทำให้การหลอมละลายด้านหลังไม่สมบูรณ์ การป้อนความร้อนสูง แม้ว่าจะทำให้ทะลุทะลวงด้านหลังได้อย่างสมบูรณ์ แต่ก็อาจทำให้เกิดการไหม้ทะลุเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลหะหลอมเหลวหรือความกว้างของการหลอมละลายที่ไม่สมดุลกับความหนาของชิ้นงาน เพื่อป้องกันการไหม้ทะลุ หากชิ้นงานสามารถยึดได้ ควรใช้อุปกรณ์ยึดชิ้นงานในระหว่างการเชื่อมแผ่นโลหะบาง โดยการกดด้านหน้าและวางแผ่นรองหลังที่เป็นทองแดงหรือสแตนเลสไว้ที่ด้านหลัง วิธีนี้จะป้องกันการเปลี่ยนแปลงของช่องว่างในการประกอบหรือการเยื้องศูนย์ที่เกิดจากการเสียรูปจากการเชื่อมและหลีกเลี่ยงการยุบตัวจากความร้อน เมื่อชิ้นงานมีการกระจายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอในแต่ละบริเวณเนื่องจากเหตุผลทางโครงสร้าง การใช้อุปกรณ์ยึดเพื่อปรับสมดุลการกระจายความร้อนก็มีประสิทธิภาพเช่นกัน โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่มีขนาดสม่ำเสมอทั้งด้านหน้าและด้านหลัง
การเลือกพารามิเตอร์การเชื่อม
โดยทั่วไป พารามิเตอร์ของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ประกอบด้วย กำลังเลเซอร์ ความกว้างของพัลส์เลเซอร์ ปริมาณการเบลอภาพ ความเร็วในการเชื่อม และก๊าซปกคลุม
1.กำลังเลเซอร์
ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์นั้น มีความหนาแน่นของกำลังเลเซอร์ที่เป็นค่าวิกฤติ ต่ำกว่าค่าวิกฤตินี้ ความลึกของการทะลุทะลวงจะตื้น เมื่อถึงหรือเกินกว่าค่าวิกฤตินี้ ความลึกของการทะลุทะลวงจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก พลาสมาจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อความหนาแน่นของกำลังเลเซอร์บนชิ้นงานเกินค่าวิกฤติ ซึ่งบ่งชี้ถึงการเชื่อมแบบทะลุทะลวงลึกที่เสถียร ต่ำกว่าค่าวิกฤติ จะเกิดการหลอมละลายเฉพาะผิวหน้าเท่านั้น (การเชื่อมแบบนำความร้อนที่เสถียร) ใกล้กับสภาวะวิกฤติสำหรับการเกิดรูทะลุ การเชื่อมแบบทะลุทะลวงลึกและการเชื่อมแบบนำความร้อนจะสลับกัน ทำให้กระบวนการไม่เสถียรและมีความผันผวนอย่างมากในความลึกของการทะลุทะลวง กำลังเลเซอร์เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการประมวลผลด้วยเลเซอร์และเป็นตัวกำหนดที่สำคัญของความลึกของการทะลุทะลวงของการเชื่อม สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางจุดโฟกัสคงที่ ความหนาแน่นของกำลังเลเซอร์จะเป็นสัดส่วนกับกำลังเลเซอร์: กำลังที่สูงขึ้นจะเพิ่มความลึกของการทะลุทะลวงและความเร็วในการเชื่อม อย่างไรก็ตาม กำลังที่มากเกินไปจะทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปในบ่อหลอมเหลว เพิ่มความกว้างของการเชื่อมและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) และนำไปสู่การกระเด็นมากขึ้น ซึ่งอาจปนเปื้อนเลนส์เชื่อม ด้วยกำลังสูง ชั้นผิวสามารถถูกทำให้ร้อนถึงจุดเดือดและระเหยไปอย่างมากภายในไม่กี่ไมโครวินาที ทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการกำจัดวัสดุ เช่น การเจาะ การตัด และการแกะสลัก ด้วยกำลังไฟที่ต่ำลง พื้นผิวจะใช้เวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีในการถึงจุดเดือด และชั้นด้านล่างจะหลอมเหลวก่อนที่พื้นผิวจะระเหย ทำให้เกิดการเชื่อมแบบหลอมรวมที่ดี
2. ความกว้างของพัลส์เลเซอร์
ความกว้างของพัลส์เลเซอร์ หรือ "ความกว้างของพัลส์" เป็นพารามิเตอร์สำคัญในการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบพัลส์ ความกว้างของพัลส์จะถูกกำหนดโดยความลึกของการทะลุทะลวงและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ): ความกว้างของพัลส์ที่มากขึ้นจะเพิ่ม HAZ และความลึกของการทะลุทะลวงจะเพิ่มขึ้นตามรากที่สองของความกว้างของพัลส์ อย่างไรก็ตาม ความกว้างของพัลส์ที่มากขึ้นจะลดกำลังสูงสุด ดังนั้นจึงมักใช้สำหรับการเชื่อมแบบนำความร้อน ทำให้เกิดรอยเชื่อมที่กว้างและตื้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับรอยต่อแบบซ้อนทับของแผ่นโลหะบางและหนา แต่กำลังสูงสุดที่ต่ำเกินไปจะทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป และวัสดุแต่ละชนิดจะมีค่าความกว้างของพัลส์ที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้ได้ความลึกของการทะลุทะลวงสูงสุด
3. การเลือกปริมาณการเบลอภาพ
ตำแหน่งของจุดโฟกัสมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ฟิวชั่นเมื่อจุดโฟกัสอยู่เหนือพื้นผิวชิ้นงาน ความลึกของการทะลุทะลวงจะน้อย ทำให้การเชื่อมแบบทะลุทะลวงลึกทำได้ยาก ในทางกลับกัน เมื่อจุดโฟกัสอยู่ใต้พื้นผิว ความหนาแน่นของพลังงานภายในชิ้นงานจะสูงกว่าบนพื้นผิว ส่งเสริมการหลอมและการระเหยที่รุนแรงกว่า ทำให้พลังงานสามารถถ่ายโอนลึกเข้าไปในชิ้นงานได้มากขึ้น และเพิ่มความลึกของการทะลุทะลวง มีโหมดการเบี่ยงเบนโฟกัสสองแบบ คือ การเบี่ยงเบนโฟกัสบวก (ระนาบโฟกัสอยู่เหนือชิ้นงาน) และการเบี่ยงเบนโฟกัสลบ (ระนาบโฟกัสอยู่ใต้ชิ้นงาน) ในทางปฏิบัติ สำหรับแผ่นโลหะหนาที่ต้องการความลึกของการทะลุทะลวงสูง จะใช้การเบี่ยงเบนโฟกัสลบ โดยจุดโฟกัสของเลเซอร์จะอยู่ต่ำกว่าพื้นผิวชิ้นงานประมาณ 1-2 มม. สำหรับแผ่นโลหะบาง จะนิยมใช้การเบี่ยงเบนโฟกัสบวก โดยจุดโฟกัสอยู่สูงกว่าพื้นผิวประมาณ 1-1.5 มม.
4. ความเร็วในการเชื่อม
เมื่อกำหนดค่าพารามิเตอร์อื่นๆ คงที่ ความลึกของการแทรกซึมจะลดลงเมื่อความเร็วในการเชื่อมเพิ่มขึ้น ในขณะที่ประสิทธิภาพจะดีขึ้น ความเร็วที่สูงเกินไปจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการความลึกของการแทรกซึมได้ ในขณะที่ความเร็วที่ต่ำเกินไปจะทำให้เกิดการหลอมละลายมากเกินไป รอยเชื่อมกว้าง บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) ร้อนจัด และมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวจากความร้อนมากขึ้นการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบพัลส์ความเร็วในการทำงานยังขึ้นอยู่กับความถี่พัลส์สูงสุดและการทับซ้อนของจุดพัลส์ที่จำเป็นด้วย กล่าวคือ จุดพัลส์แต่ละจุดจะต้องทับซ้อนกันในระดับหนึ่ง ดังนั้น สำหรับกำลังเลเซอร์และความหนาของวัสดุที่กำหนด จะมีช่วงความเร็วที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งจะทำให้ได้ความลึกในการเจาะสูงสุดที่ความเร็วเฉพาะนั้น
5. ก๊าซปกคลุม
ก๊าซเฉื่อยถูกใช้บ่อยครั้งเพื่อปกป้องบริเวณหลอมเหลวระหว่างการเชื่อมด้วยเลเซอร์ แม้ว่าวัสดุบางชนิดอาจไม่ต้องการการป้องกันการเกิดออกซิเดชันที่พื้นผิว แต่การใช้งานส่วนใหญ่ต้องการการป้องกัน ตามธรรมเนียมแล้ว อาร์กอน (Ar), ไนโตรเจน (N₂) และฮีเลียม (He) ถูกใช้ในการเชื่อมโลหะผสมอะลูมิเนียมด้วยเลเซอร์เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน ในทางทฤษฎี ฮีเลียมเป็นก๊าซที่เบาที่สุดและมีพลังงานไอออนไนเซชันสูงสุด แต่ที่กำลังไฟต่ำและความเร็วสูง พลาสมาจะอ่อนแอ ทำให้ความแตกต่างระหว่างก๊าซต่างๆ ลดลง จากการศึกษาพบว่า ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ไนโตรเจนจะทำให้เกิดรูพรุนได้ง่ายกว่าเนื่องจากปฏิกิริยาคายความร้อนกับอะลูมิเนียม สารประกอบไตรภาค Al-NO ที่เกิดขึ้นจะมีคุณสมบัติในการดูดซับเลเซอร์สูงกว่า อย่างไรก็ตาม ไนโตรเจนบริสุทธิ์จะทำให้เกิดเฟส Al-N ที่เปราะและรูพรุนในรอยเชื่อม ก๊าซเฉื่อยมีน้ำหนักเบาจึงสามารถระเหยออกไปได้โดยไม่ทำให้เกิดรูพรุน ทำให้ก๊าซผสมมีประสิทธิภาพมากกว่า เมื่อเร็วๆ นี้ การวิจัยเกี่ยวกับการเชื่อมอะลูมิเนียมด้วยเลเซอร์โดยใช้ส่วนผสมของ Ar-O₂ และ N₂-O₂ ได้เพิ่มมากขึ้น
6. การดูดซับของวัสดุ
การดูดซับพลังงานเลเซอร์ของวัสดุขึ้นอยู่กับคุณสมบัติต่างๆ เช่น ค่าการดูดซับ ค่าการสะท้อนแสง ค่าการนำความร้อน อุณหภูมิหลอมเหลว และอุณหภูมิการระเหย โดยค่าการดูดซับเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุด ปัจจัยที่มีผลต่อค่าการดูดซับ ได้แก่:
ความต้านทานไฟฟ้า: สำหรับพื้นผิวที่ขัดเงา ความสามารถในการดูดซับจะแปรผันตรงกับรากที่สองของความต้านทาน ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ
สภาพพื้นผิว: มีผลอย่างมากต่อความสามารถในการดูดซับ และส่งผลต่อผลลัพธ์ของการเชื่อม
เคล็ดลับและข้อควรระวังในการใช้งานเครื่องเชื่อมเลเซอร์ไฟเบอร์แบบพกพา
1. หลีกเลี่ยงรังสีจากประกายไฟ
เครื่องเชื่อมเลเซอร์ไฟเบอร์แบบพกพาใช้เลเซอร์ไฟเบอร์คลาส 4 ที่ปล่อยรังสี (1080±3) นาโนเมตร โดยมีกำลังส่งออกเกิน 1000 วัตต์ (ขึ้นอยู่กับรุ่น) การสัมผัสโดยตรงหรือโดยอ้อมอาจทำให้ดวงตาหรือผิวหนังเสียหายได้ แม้จะมองไม่เห็น แต่ลำแสงอาจทำให้เกิดความเสียหายถาวรต่อจอประสาทตาหรือกระจกตาได้ ควรใส่แว่นตานิรภัยสำหรับเลเซอร์ที่ได้รับการรับรองทุกครั้งขณะใช้งานเลเซอร์ ห้ามมองตรงไปที่หัวปล่อยแสงขณะที่เลเซอร์เปิดอยู่ แม้จะสวมแว่นตานิรภัยแล้วก็ตาม
2. การตั้งค่าพารามิเตอร์การเชื่อม
ตั้งค่ากำลังเลเซอร์ต่ำบนหน้าจอสัมผัส (ดังแสดงในรูปที่ 8-2) วางหัวฉีดทองแดงของหัวเชื่อมแนบกับชิ้นงานและกดสวิตช์หัวเชื่อมเพื่อปล่อยเลเซอร์สำหรับการเชื่อม พารามิเตอร์ทั่วไป: ความถี่เลเซอร์ 5000 Hz, ความเร็วของกัลวาโนมิเตอร์ 300–600, การหน่วงเวลาแก๊ส >100 ms, รอบการทำงาน 100% สำหรับการปล่อยอย่างต่อเนื่อง ปรับความกว้างของการเชื่อมตามช่องว่างในการประกอบ กำลังไฟสามารถปรับได้ตั้งแต่ 0–1000 W (0–100% ของค่าสูงสุด) หลังจากป้อนพารามิเตอร์แล้ว ให้คลิก “ตกลง” และบันทึกเพื่อให้การตั้งค่ามีผล
4. อย่าเพิ่มความเร็วในการเชื่อมมากเกินไป
การเชื่อมเกิดขึ้นจากการเคลื่อนแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ (ดูรูปที่ 8-3) ความลึกและความกว้างขึ้นอยู่กับความเร็วและกำลัง โดยความเร็วทั่วไปอยู่ที่ 1–3 เมตร/นาที ทำให้ได้พื้นผิวเรียบ ปราศจากเกล็ด และมีอัตราส่วนความกว้างต่อความลึก <1 สำหรับกระแสและแรงดันคงที่ การเปลี่ยนความเร็วจะส่งผลโดยตรงต่อปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าไป ทำให้การทะลุทะลวงและความกว้างเปลี่ยนแปลงไป ความเร็วที่สูงเกินไปจะทำให้ความร้อนไม่เพียงพอ ส่งผลให้การทะลุทะลวงลดลง ความกว้างแคบลง เกิดรอยเว้า รูพรุน และการทะลุทะลวงไม่สมบูรณ์
การทำความสะอาดเชิงกล: ใช้แปรงสแตนเลสหรือล้อลมเพื่อขจัดออกไซด์จนกว่าจะได้พื้นผิวสีขาวสว่าง ทำการเชื่อมทันทีหลังจากขัดเงาเสร็จ หากเลื่อนการเชื่อมออกไปเกิน 36 ชั่วโมง ให้ขัดเงาซ้ำอีกครั้ง
การทำความสะอาดด้วยสารเคมี: กำจัดออกไซด์โดยใช้ปฏิกิริยาเคมี (วิธีการแตกต่างกันไปตามวัสดุ) ตารางที่ 8-3 แสดงวิธีการทำความสะอาดด้วยสารเคมีสำหรับโลหะผสมอะลูมิเนียม กำจัดน้ำมัน/ฝุ่นด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ (น้ำมันเบนซิน ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์) โดยการแช่ เช็ด และทำให้แห้ง
5. ลดปริมาณรูพรุนให้น้อยที่สุด
รูพรุนไฮโดรเจนพบได้ทั่วไปในการเชื่อมโลหะผสมอะลูมิเนียมด้วยเลเซอร์ ลดรูพรุนเหล่านี้ได้โดยการกำจัดความชื้น น้ำมัน และออกไซด์บนพื้นผิว การยืดเวลาการเย็นตัวของบ่อหลอม (โดยการเพิ่มความกว้างของพัลส์) ช่วยให้ก๊าซระเหยออกไปได้ เนื่องจากวงจรความร้อนที่รวดเร็วของการเชื่อมด้วยเลเซอร์จำกัดการปล่อยก๊าซ หลีกเลี่ยงตำแหน่งโฟกัสหรือตำแหน่งเบลอภาพเชิงลบ ซึ่งปฏิกิริยาในบ่อหลอมที่รุนแรงและการระเหยของโลหะผสมจะเพิ่มรูพรุน ใช้พลังงานที่อ่อนกว่าโดยการปรับตำแหน่งเบลอภาพเพื่อลดการระเหย
6. ให้ความสำคัญกับท่าทางการถือไฟฉาย
หัวเชื่อมเลเซอร์แบบมือถือ (ดูรูปที่ 8-4) มีน้ำหนักมากกว่าหัวเชื่อม TIG และมีสายไฟหนา ทำให้ผู้ใช้งานเมื่อยล้า สำหรับการเชื่อมเป็นเวลานาน ให้จับหัวเชื่อมด้วยมือทั้งสองข้าง รักษาหัวฉีดให้สัมผัสกับชิ้นงาน จัดแนวเชื่อมให้ตรง และดึงหัวเชื่อมเข้าหาตัวอย่างมั่นคง ปรับท่าทางตามตำแหน่งการเชื่อมเพื่อลดความเมื่อยล้าและจำนวนรอยเชื่อม
7.ป้องกันการบาดเจ็บจากแสงเลเซอร์
การใช้งานที่ไม่ถูกต้องอาจก่อให้เกิดอุบัติเหตุได้ โปรดปฏิบัติตามกฎเหล่านี้:
ห้ามจ้องมองหัวปล่อยแสงเลเซอร์โดยตรงขณะใช้งาน
ห้ามใช้เลเซอร์ไฟเบอร์ในสภาพแวดล้อมที่มีแสงสลัว/มืด
ห้ามส่องไฟฉายไปที่คนขณะที่อุปกรณ์กำลังทำงานอยู่
ติดตั้งแผงกั้นโลหะในระยะ 3 เมตรจากบริเวณเชื่อมโลหะ
จำกัดการเข้าถึงพื้นที่เชื่อมโลหะให้เฉพาะผู้ปฏิบัติงานเท่านั้น
สวมอุปกรณ์ป้องกัน (แว่นตานิรภัย หน้ากาก ถุงมือ ที่ได้รับการรับรอง) ห้ามจ้องมองที่หัวปล่อยแสงเลเซอร์ขณะที่เครื่องกำลังทำงาน แม้จะสวมแว่นตานิรภัยแล้วก็ตาม
โปรดจับไฟฉายและสายไฟอย่างระมัดระวัง (รัศมีโค้งงอขั้นต่ำ >200 มม.)
ปิดการใช้งานปุ่มปล่อยแสงเลเซอร์เมื่อไม่ได้ใช้งาน
ตรวจสอบคุณภาพของหัวฉีดเพื่อการป้องกันแก๊สที่มีประสิทธิภาพ:
ผนังด้านในเรียบเนียน เป็นวงกลมศูนย์กลางเดียวกับแนวเลเซอร์
ควรเปลี่ยนหัวฉีดที่เสียรูปทรงทันทีเพื่อรักษาการเคลื่อนที่ของหัวเชื่อมให้คงที่
ขนาดของช่องเปิดหัวฉีด (ดูรูปที่ 8-6) มีผลต่อคุณภาพของการเชื่อม: ช่องเปิดที่ใหญ่ขึ้นจะเพิ่มการไหลของก๊าซ ทำให้การแข็งตัวเร็วขึ้น และเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดรูพรุน/รอยแตก
8. หลีกเลี่ยงการใช้ความเร็วสูงกับโลหะผสมที่ไวต่อการแตกร้าว
การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบพกพาใช้หัวเชื่อมแบบไร้ลวดและสั่นด้วยกระแสไฟฟ้า ความเร็วสูงจะลดความลึกของการแทรกซึม ทำให้รอยเชื่อมแคบลง เกิดรอยบาก และรบกวนการปกคลุมของก๊าซป้องกัน ทำให้การป้องกันแย่ลง ควรใช้ความเร็วต่ำสำหรับโลหะผสมที่ไวต่อการแตกร้าว
9. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อต่อมีคุณภาพ
ความแตกต่างของอุณหภูมิและการเชื่อมแบบไร้สายอาจทำให้เกิดการไหม้ทะลุ รอยบุ๋ม หรือรอยแตกร้าวได้ ควรเชื่อมอย่างต่อเนื่องเพื่อลดการหยุดให้น้อยที่สุด หากไม่สามารถหลีกเลี่ยงการหยุดได้ (เช่น การเปลี่ยนตำแหน่ง การเชื่อมแบบแบ่งส่วน) ให้ลดความเร็วลงเล็กน้อย (10 มม.) ก่อนหยุดเพื่อป้องกันการเกิดรอยบุ๋ม เริ่มเชื่อมใหม่ที่ระยะ 20 มม. จากรอยบุ๋มก่อนหน้าเพื่อให้เกิดการซ้อนทับและคุณภาพที่ดี
10. ปฏิบัติตามวิธีการเคลื่อนไฟฉายที่ถูกต้อง
ดึงหัวเชื่อมเข้าหาตัว (จากไกลเข้าหาใกล้) โดยไม่แกว่งไปมา รักษาความเร็วให้คงที่ขณะตรวจสอบการเกิดรอยเชื่อมอย่างสม่ำเสมอ สำหรับการเชื่อมแนวตั้ง ให้ใช้การเคลื่อนที่ลง (ไม่ใช่ขึ้น) เพื่อเร่งการแข็งตัวและรับประกันการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ
11. หลีกเลี่ยงการเว้าแหว่ง การเชื่อมมุมเล็ก และการยุบตัวในการเชื่อมแบบซ้อนทับ
สำหรับการเชื่อมแบบซ้อนทับ ให้ปรับมุมตกกระทบของเลเซอร์เพื่อให้เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าครอบคลุม 2/3 ของแผ่นแนวตั้ง (ดูรูปที่ 8-7) วิธีนี้จะทำให้แผ่นแนวตั้ง (เป็นวัสดุเติม) และ 1/3 ของแผ่นฐานหลอมละลายผ่านการนำความร้อน ทำให้เกิดรอยเชื่อมที่มีขนาดเหมาะสมหลังจากเย็นตัวลง การเชื่อมแบบซ้อนทับที่ไม่ดีจะทำให้ความแข็งแรงของรอยต่อลดลง ลดความต้านทานต่อการแตกร้าว หรือทำให้โครงสร้างเสียหายได้ – ควรหลีกเลี่ยงการตัดใต้แผ่น
12. ลดการสะท้อนแสงในการเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียม
อะลูมิเนียมสะท้อนพลังงานเลเซอร์ได้ 60–98% ค่าการสะท้อนลดลงอย่างรวดเร็วที่จุดหลอมเหลวและคงที่เมื่อหลอมเหลวแล้ว ค่าการดูดกลืนแสงลดลงเมื่อมุมตกกระทบเพิ่มขึ้น การดูดกลืนแสงสูงสุดเกิดขึ้นที่มุมตกกระทบตั้งฉาก (ปรับค่าเพื่อป้องกันเลนส์) ลดการสะท้อนโดยการกำจัดออกไซด์ผ่านการทำความสะอาดทางกลหรือทางเคมี
13. การใช้ก๊าซป้องกันอย่างเหมาะสม
ก๊าสปกคลุมมีผลต่อการขึ้นรูป การแทรกซึม และความกว้างของรอยเชื่อม ก๊าสส่วนใหญ่ช่วยปรับปรุงคุณภาพ แต่ก็อาจมีข้อเสียเช่นกัน:
อาร์กอน: มีพลังงานไอออนไนเซชันต่ำ ก่อให้เกิดพลาสมาสูง (ซึ่งลดประสิทธิภาพของเลเซอร์) แต่เป็นธาตุเฉื่อย ราคาถูก และมีความหนาแน่นสูง สามารถปกคลุมบริเวณหลอมเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ (เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป)
N₂: มีพลังงานไอออนไนเซชันปานกลาง (ลดพลาสมาได้ดีกว่า Ar) แต่ทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียม/เหล็กกล้าคาร์บอน ทำให้เกิดไนไตรด์ที่เปราะบาง ลดความเหนียว (ไม่แนะนำสำหรับวัสดุเหล่านี้) เหมาะสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม ซึ่งไนไตรด์ช่วยเพิ่มความแข็งแรง
14. อัตราการไหลของก๊าซปกคลุม
ก๊าซจะถูกพ่นผ่านหัวฉีดด้วยแรงดันที่กำหนด การออกแบบตามหลักพลศาสตร์ของไหลและเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องทางออกของหัวฉีดมีความสำคัญอย่างยิ่ง: ต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะครอบคลุมรอยเชื่อม แต่ต้องมีขนาดจำกัดเพื่อป้องกันการไหลแบบปั่นป่วน (ซึ่งจะดูดอากาศเข้าไปและทำให้เกิดรูพรุน) สำหรับการเชื่อมเลเซอร์แบบมือถือ อัตราการไหลโดยทั่วไปคือ 7 ลิตร/นาที การไหลที่มากเกินไปจะทำให้สิ่งปนเปื้อนเข้าไปในบ่อหลอมเหลว ทำให้ความบริสุทธิ์ของก๊าซลดลง ดังนั้นควรเลือกอัตราการไหลที่ถูกต้อง
15. ตำแหน่งโฟกัสเลเซอร์
ตำแหน่งโฟกัส: จุดเล็กที่สุด พลังงานสูงสุด—ใช้สำหรับการเชื่อมจุดหรือข้อกำหนดด้านพลังงานต่ำและขนาดจุดขั้นต่ำ (ดูรูปที่ 8-8)
การเบลอภาพเชิงลบ: จุดเชื่อมมีขนาดใหญ่ขึ้น (ขนาดเพิ่มขึ้นตามระยะห่างจากจุดโฟกัส) เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อเนื่องที่ต้องการการเจาะลึก และการเชื่อมจุดลึก
การเบลอภาพในเชิงบวก: จุดแสงจะใหญ่ขึ้น (ขนาดจุดแสงจะใหญ่ขึ้นตามระยะห่างจากจุดโฟกัส) เหมาะสำหรับการปิดผนึกพื้นผิวหรือการเชื่อมต่อเนื่องแบบทะลุทะลวงต่ำ
การควบคุมการเชื่อมแบบเต็มความลึก: การเปลี่ยนสีเล็กน้อยที่ด้านหลังบ่งบอกถึงคุณภาพที่ดี รอย/การทะลุทะลวงที่เห็นได้ชัดจะทำให้เกิดการกระเด็นหรือร่องลึกในการเชื่อมต่อเนื่อง ปรับโฟกัส พลังงาน และรูปคลื่นตามชิ้นงาน ใช้จุดเชื่อมขนาดเล็กสำหรับวัสดุที่บางกว่าเพื่อหลีกเลี่ยงการทะลุผ่าน
วันที่เผยแพร่: 21 สิงหาคม 2568
