เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์หรือเทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ใช้ลำแสงเลเซอร์กำลังสูงเพื่อโฟกัสและควบคุมการฉายรังสีของพื้นผิววัสดุ และพื้นผิวของวัสดุจะดูดซับพลังงานเลเซอร์และแปลงเป็นพลังงานความร้อน ทำให้วัสดุเกิดความร้อนและละลายเฉพาะที่ ตามด้วยการทำความเย็นและการแข็งตัวเพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อของวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือไม่เหมือนกัน กระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ต้องใช้ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ที่ 104ถึง 108วัตต์/ซม2- เมื่อเทียบกับวิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิม การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อดีดังต่อไปนี้
เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์หรือเทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ใช้ลำแสงเลเซอร์กำลังสูงเพื่อโฟกัสและควบคุมการฉายรังสีของพื้นผิววัสดุ และพื้นผิวของวัสดุจะดูดซับพลังงานเลเซอร์และแปลงเป็นพลังงานความร้อน ทำให้วัสดุเกิดความร้อนและละลายเฉพาะที่ ตามด้วยการทำความเย็นและการแข็งตัวเพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อของวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือไม่เหมือนกัน กระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ต้องใช้ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ที่ 104ถึง 108วัตต์/ซม2- เมื่อเทียบกับวิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิม การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อดีดังต่อไปนี้
1 พลาสมาคลาวด์, วัสดุหลอม 2 อัน, 3 รูกุญแจ, ฟิวชัน 4 ความลึก
เนื่องจากการมีอยู่ของรูกุญแจ ลำแสงเลเซอร์หลังจากการฉายรังสีด้านในของรูกุญแจ จะเพิ่มการดูดซึมของเลเซอร์โดยวัสดุ และส่งเสริมการก่อตัวของสระหลอมเหลวหลังจากการกระเจิงและผลกระทบอื่น ๆ เปรียบเทียบวิธีการเชื่อมทั้งสองวิธี ดังต่อไปนี้
รูปด้านบนแสดงกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์โดยใช้วัสดุชนิดเดียวกันและแหล่งกำเนิดแสงเดียวกัน กลไกการแปลงพลังงานจะทำผ่านรูกุญแจเท่านั้น รูกุญแจและโลหะหลอมเหลวที่อยู่ใกล้ผนังของรูจะเคลื่อนที่ไปตามลำแสงเลเซอร์ล่วงหน้า โลหะหลอมเหลวจะเคลื่อนรูกุญแจออกจากอากาศที่ทิ้งไว้เพื่อเติมและหลังจากการควบแน่น ทำให้เกิดรอยเชื่อม
หากวัสดุที่จะเชื่อมเป็นโลหะที่แตกต่างกัน การมีอยู่ของความแตกต่างในคุณสมบัติทางความร้อนจะมีผลกระทบอย่างมากต่อกระบวนการเชื่อม เช่น ความแตกต่างในจุดหลอมเหลว การนำความร้อน ความจุความร้อนจำเพาะ และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของวัสดุที่แตกต่างกัน ส่งผลให้ ความเค้นในการเชื่อม การเสียรูปของการเชื่อม และการเปลี่ยนแปลงสภาวะการตกผลึกของโลหะที่เชื่อม ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลของการเชื่อมลดลง
ดังนั้น ตามลักษณะที่แตกต่างกันของฉากการเชื่อม กระบวนการเชื่อมจึงได้พัฒนาการเชื่อมด้วยเลเซอร์ฟิลเลอร์ การประสานด้วยเลเซอร์ การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบลำแสงคู่ การเชื่อมด้วยเลเซอร์คอมโพสิต ฯลฯ
การเชื่อมเติมลวดด้วยเลเซอร์
ในกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของอลูมิเนียม ไททาเนียม และโลหะผสมทองแดง เนื่องจากการดูดกลืนแสงเลเซอร์ต่ำ (<10%) ในวัสดุเหล่านี้ พลาสมาที่สร้างด้วยภาพถ่ายจึงมีการป้องกันแสงเลเซอร์ในระดับหนึ่ง ดังนั้นจึงง่ายต่อการก่อตัวและเกิดการกระเด็นและ นำไปสู่การเกิดข้อบกพร่อง เช่น ความพรุนและรอยแตกร้าว นอกจากนี้ คุณภาพการเชื่อมยังได้รับผลกระทบเมื่อช่องว่างระหว่างชิ้นงานมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางจุดในระหว่างการสปัตเตอร์แผ่นบาง
ในการแก้ปัญหาข้างต้น สามารถได้ผลลัพธ์การเชื่อมที่ดีขึ้นโดยใช้วิธีการเติมวัสดุ ฟิลเลอร์อาจเป็นลวดหรือผง หรือใช้วิธีฟิลเลอร์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าก็ได้ เนื่องจากจุดโฟกัสเล็ก การเชื่อมจึงแคบลงและมีรูปร่างนูนเล็กน้อยบนพื้นผิวหลังจากใช้วัสดุตัวเติม
การประสานด้วยเลเซอร์
ต่างจากการเชื่อมฟิวชันซึ่งจะละลายส่วนที่เชื่อมสองชิ้นในเวลาเดียวกัน การบัดกรีจะเพิ่มวัสดุตัวเติมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าวัสดุฐานลงบนพื้นผิวการเชื่อม ละลายวัสดุตัวเติมเพื่อเติมเต็มช่องว่างที่อุณหภูมิต่ำกว่าการหลอมของวัสดุฐาน และสูงกว่าจุดหลอมเหลวของวัสดุตัวเติม จากนั้นควบแน่นจนเกิดเป็นรอยเชื่อมที่มั่นคง
การบัดกรีแข็งเหมาะสำหรับอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อความร้อน แผ่นบาง และวัสดุโลหะที่ระเหยง่าย
นอกจากนี้ ยังแบ่งประเภทเพิ่มเติมได้เป็นการบัดกรีอ่อน (<450 °C) และการบัดกรีแข็ง (>450 °C) ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่วัสดุบัดกรีถูกให้ความร้อน
การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบลำแสงคู่
การเชื่อมด้วยลำแสงคู่ช่วยให้สามารถควบคุมเวลาและตำแหน่งการฉายรังสีด้วยเลเซอร์ได้อย่างยืดหยุ่นและสะดวก จึงช่วยปรับการกระจายพลังงาน
ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของโลหะผสมอลูมิเนียมและแมกนีเซียม, การเชื่อมประกบและแผ่นตักสำหรับรถยนต์, การบัดกรีแข็งด้วยเลเซอร์ และการเชื่อมฟิวชันลึก
ลำแสงคู่สามารถรับได้ด้วยเลเซอร์สองตัวที่แยกกันหรือโดยการแยกลำแสงด้วยตัวแยกลำแสง
ลำแสงทั้งสองอาจเป็นการผสมผสานระหว่างเลเซอร์ที่มีคุณลักษณะโดเมนเวลาที่แตกต่างกัน (พัลส์เทียบกับต่อเนื่อง) ความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน (ความยาวคลื่นอินฟราเรดกลางเทียบกับความยาวคลื่นที่มองเห็นได้) และกำลังที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถเลือกได้ตามวัสดุที่ผ่านกระบวนการจริง
4.การเชื่อมด้วยเลเซอร์คอมโพสิต
เนื่องจากการใช้ลำแสงเลเซอร์เป็นแหล่งความร้อนเพียงแหล่งเดียว การเชื่อมด้วยเลเซอร์แหล่งความร้อนเดียวจึงมีอัตราการแปลงพลังงานและอัตราการใช้ต่ำ อินเทอร์เฟซพอร์ตวัสดุฐานเชื่อมจึงง่ายต่อการสร้างแนวที่ไม่ตรง ง่ายต่อการสร้างรูขุมขนและรอยแตกและข้อบกพร่องอื่น ๆ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ คุณสามารถใช้คุณลักษณะการให้ความร้อนของแหล่งความร้อนอื่นๆ เพื่อปรับปรุงการให้ความร้อนของเลเซอร์บนชิ้นงาน ซึ่งมักเรียกว่าการเชื่อมด้วยเลเซอร์คอมโพสิต
รูปแบบหลักของการเชื่อมด้วยเลเซอร์คอมโพสิตคือการเชื่อมด้วยเลเซอร์และอาร์คไฟฟ้าแบบคอมโพสิต โดยเอฟเฟกต์ 1 + 1 > 2 มีดังนี้
หลังจากลำแสงเลเซอร์ใกล้กับส่วนโค้งที่ใช้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนลดลงอย่างมากพลาสมาคลาวด์ที่เกิดจากการเชื่อมด้วยเลเซอร์จะถูกทำให้เจือจาง ซึ่งสามารถทำให้อัตราการดูดกลืนแสงเลเซอร์ดีขึ้นอย่างมากในขณะที่ส่วนโค้งของการอุ่นวัสดุฐานจะเพิ่มอัตราการดูดซับของเลเซอร์ต่อไป
2. การใช้พลังงานสูงของส่วนโค้งและผลรวมการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น.
3 พื้นที่การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีขนาดเล็กและง่ายต่อการทำให้เกิดแนวเชื่อมที่ไม่ถูกต้อง ในขณะที่การกระทำทางความร้อนของส่วนโค้งมีขนาดใหญ่ซึ่งสามารถลดการเยื้องศูนย์ของช่องเชื่อม- ขณะเดียวกัน.ปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมและประสิทธิภาพของส่วนโค้งเนื่องจากเอฟเฟกต์การโฟกัสและการนำทางของลำแสงเลเซอร์บนส่วนโค้ง
4, การเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่มีอุณหภูมิสูงสุดสูง, โซนรับความร้อนขนาดใหญ่, การทำความเย็นที่รวดเร็วและความเร็วในการแข็งตัว, ง่ายต่อการสร้างรอยแตกและรูขุมขน; ในขณะที่โซนรับความร้อนของส่วนโค้งมีขนาดเล็ก ซึ่งสามารถลดการไล่ระดับอุณหภูมิ การทำความเย็น ความเร็วการแข็งตัวสามารถลดและขจัดการเกิดรูขุมขนและรอยแตกได้.
การเชื่อมคอมโพสิตด้วยเลเซอร์อาร์กมีสองรูปแบบทั่วไป: การเชื่อมคอมโพสิตด้วยเลเซอร์-TIG (ดังแสดงด้านล่าง) และการเชื่อมคอมโพสิตด้วยเลเซอร์-MIG
นอกจากนี้ยังมีการเชื่อมรูปแบบอื่นๆ เช่น การเชื่อมด้วยเลเซอร์และอาร์คพลาสมา การเชื่อมด้วยเลเซอร์และการเชื่อมด้วยสารประกอบแหล่งความร้อนแบบเหนี่ยวนำ
เกี่ยวกับมาเวนเลเซอร์
Maven Laser เป็นผู้นำด้านการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเลเซอร์ในประเทศจีน และเป็นผู้ให้บริการโซลูชันการประมวลผลด้วยเลเซอร์ระดับโลกที่เชื่อถือได้ เราเข้าใจแนวโน้มการพัฒนาของอุตสาหกรรมการผลิตอย่างลึกซึ้ง เพิ่มคุณค่าให้กับผลิตภัณฑ์และโซลูชั่นของเราอย่างต่อเนื่อง ยืนกรานที่จะสำรวจการบูรณาการระบบอัตโนมัติ ข้อมูล และความชาญฉลาดกับอุตสาหกรรมการผลิต จัดหาอุปกรณ์เชื่อมด้วยเลเซอร์ อุปกรณ์ทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ อุปกรณ์ทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ และเครื่องประดับทองและเงินด้วยเลเซอร์ อุปกรณ์ตัดสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงซีรีส์กำลังเต็มรูปแบบ และขยายอิทธิพลของเราในด้านอุปกรณ์เลเซอร์อย่างต่อเนื่อง
เวลาโพสต์: 13-13-2023
