CW laserski i QCW laser u zavarivanju

Karakteristike distribucije energije

Znatan atribut CW lasera je njihova Gaussova distribucija energije, gdje se distribucija energije presjeka laserskog snopa smanjuje od centra prema van u Gaussovskom (normalnom raspodjelu). Ova karakteristika distribucije omogućava CW laserima da postignu izuzetno visoku preciznost i efikasnost preciznosti za fokusiranje, posebno u aplikacijama kojima je potrebna koncentrirana implementacija energije.

CW laserski dijagram distribucije energije

Prednosti kontinuiranog talasa (CW) laserskog zavarivanja

Mikrostrukturna perspektiva

Ispitivanje mikrostrukture metala otkriva različite prednosti kontinuiranog talasa (CW) laserskog zavarivanja preko kvazi neprekidnog talasa (QCW). QCW Pulsni zavarivanje, ograničen granicom frekvencije, obično oko 500Hz, suočava se sa trgovinom između brzine preklapanja i dubine penetracije. Nizak brzina preklapanja rezultira nedovoljnom dubinom, dok velika stopa preklapanja ograničava brzinu zavarivanja, smanjujući efikasnost. Suprotno tome, CW laserski zavarivanje, kroz izbor odgovarajućih laserskih jezgljača i zavarivanja glava, postiže efikasno i kontinuirano zavarivanje. Ova metoda se pokazalo posebno pouzdanim u aplikacijama kojima je potrebna integriteta visokog brtve.

Toplinsko razmatranje uticaja

Sa stajališta toplinskog utjecaja, qcw ​​pulsni laserski zavarivanje pati od pitanja preklapanja, što dovodi do ponovljenog zagrijavanja zavarivačke šav. To može uvesti nedosljednosti između metalnih mikrostrukture i matičnog materijala, uključujući varijacije u dislokacijskim veličinama i stope hlađenja, čime se povećava rizik od pucanja. CW laserski zavarivanje, s druge strane, izbjegava ovo pitanje pružanjem univerziornijeg i kontinuiranog postupka grijanja.

Jednostavnost podešavanja

U pogledu rada i prilagođavanja, QCW laserski zavarivanje zahtijeva pažljivo podešavanje nekoliko parametara, uključujući frekvenciju impulsa, vršne snage, širine impulsa, radnog ciklusa i još mnogo toga. CW lasersko zavarivanje pojednostavljuje proces podešavanja, fokusirajući se uglavnom na iznos valnog oblika, brzine, snage i defokuju, značajno ublažavajući operativne poteškoće.

Tehnološki napredak u CW laserskom zavarivanju

Dok je QCW lasersko zavarivanje poznato po visokoj vršnoj snazi ​​i niskom toplotnom unosu, korisnom za zavarivanje materijala osjetljivih na toplinu i izuzetno tankog zida, a posebno za zavarivanje visokog snage (obično iznad 500 vata) i zavarivanje dubokih prodora, na osnovu efekta ključaka, značajno su proširili njegov raspon aplikacija i efikasnost. Ova vrsta lasera posebno je prilagođena materijalima deblji od 1 mm, postižući visoke aspektne omjere (preko 8: 1) uprkos relativno velikom unosu topline.

Laserski zavarivanje kvazi-kontinuiranog talasa (QCW)

Fokusirana distribucija energije

Qcw, stoji za "kvazi neprekinuti val", predstavlja lasersku tehnologiju u kojoj laser emitira svjetlost na diskontinuiran način, kao što je prikazano na slici. Za razliku od uniformne energetske distribucije kontinuiranih lasera jednog načina, qcw ​​laseri gužvo koncentriraju energiju. Ova karakteristika grantova QCW laseri vrhunsku energetsku gustoću, prevode u jače mogućnosti prodora. Rezultatni metalurški učinak je sličan "noktiju" obliku sa značajnom omjerom dubine do širine, omogućavajući QCW laserima da se odlikuju u aplikacijama koje uključuju visoke legure, toplotne materijale i precizno mikro zavarivanje.

Poboljšana stabilnost i smanjena smetnja pluse

Jedna od izraženih prednosti laserskih zavarivanja QCW-a je njegova sposobnost ublažavanja efekata metalnog pljuskova na brzinu apsorpcije materijala, što dovodi do stabilnijeg procesa. Tijekom interakcije laserske materijale, intenzivno isparavanje može stvoriti mješavinu metalne pare i plazme iznad bazena, što se obično naziva metalnim pljuskovima. Ovaj plum može zaštititi površinu materijala iz lasera, uzrokujući nestabilnu isporuku električne energije i oštećenja poput prskanja, eksplozija i jama. Međutim, povremena emisija qcw lasera (npr. 5ms Burst nakon pauze) osigurava da svaki laserski puls dosegne površinu materijala koji ne utječe na metalni plum, što rezultira posebno stabilnim postupkom zavarivanja, posebno povoljnim za zavarivanje tankog lista.

STABLE DINAMIKA BELT BAZA

Dinamika bazena topi, posebno u pogledu sila koja djeluju na ključanicu, ključne su u određivanju kvalitete zavara. Kontinuirani laseri, zbog svoje produžene izloženosti i većih zona zahvaćenih toplinom, obično se stvaraju veći otopini ispunjeni tekućim metalom. To može dovesti do oštećenja povezanih sa velikim otopinama, poput kolapsa ključaka. Suprotno tome, fokusirana energija i kraće vrijeme interakcije QCW laserski zavarivanje koncentrata u topljenjem bazena oko ključanice, što rezultira ujednačenom raspodjelom sile i niže učestalosti poroznosti, pucanja i prskanja.