Jaký je hlavní princip laserového svařování?

Jun 28, 2025 Zanechat vzkaz

Precautions for Laser Welding Machine When Processing Aluminum Metal

Základním principem laserového svařování je technologie, která využívá laserový paprsek s vysokou{0}}energií-zaměřující se na povrch materiálu, což způsobuje, že se materiál rychle roztaví a vytvoří roztavenou lázeň, která po ochlazení tuhne, aby se dosáhlo spojení na atomární úrovni-. Klíčové mechanismy jsou následující:

1. Přeměna energie a tavení materiálu

Po zaostření optickým systémem dosahuje laserový paprsek (např. vláknový laser, YAG laser) hustotu výkonu 104-107 W/cm2. Když laser ozařuje materiál, fotonová energie je absorbována povrchem a přeměněna na tepelnou energii, čímž se rychle zvýší místní teplota nad bod tání materiálu (nebo dokonce bod varu) a vytvoří se kapalná roztavená lázeň.

2. Hlavní rozdíly mezi dvěma režimy svařování

Na základě hustoty výkonu a tepelné interakce je laserové svařování rozděleno do dvou typických režimů:

Kondukční svařování(hustota výkonu 104-106W/cm2):
Energie laseru difunduje do materiálu tepelným vedením, což má za následek mělký průnik a velký poměr šířky-k-hloubce sváru (vhodné pro tenké plechy).

Hluboké penetrační svařování(hustota výkonu větší nebo rovna 3,5 × 106 W/cm2):
Vysoká energie materiál okamžitě odpaří a vytvoří efekt „klíčové dírky“-tlak páry odpuzuje tekutý kov a umožňuje laserovému paprsku proniknout hluboko do materiálu. To výrazně zvyšuje penetraci (vhodné pro tlusté plechy) s malým poměrem šířky-k-hloubce (až 1:10 nebo více).

3. Klíčové ovlivňující faktory

Hustota výkonu: Určuje režim svařování (vedení nebo hluboký průnik) a hloubku průniku, sloužící jako základní parametr.

Vlastnosti materiálu: Jako je odrazivost (hliník odráží ~ 80 % 1070nm laserového světla, což vyžaduje vyšší kompenzaci výkonu) a tepelná vodivost (vysoká vodivost hliníku vyžaduje koncentrovanou energii).

Rychlost chlazení: Rychlé tuhnutí roztavené lázně vytváří hustý svar, ale vysoké rychlosti ochlazování mohou způsobit praskliny v křehkých materiálech.

Závěr

Podstatou laserového svařování je „místní tavicí-proces tuhnutí vyvolaný laserovým paprskem s vysokou-energií-“. Řízením parametrů, jako je hustota výkonu a režim zaostřování, umožňuje efektivní svařování od tenkých plechů po tlusté plechy a od přesných součástí až po velké konstrukce.

--------------

Ryder

Odeslat dotaz