Làser cw i qcw làser en soldadura

Subscriviu -vos a les nostres xarxes socials per a la publicació ràpida

Làser d’ona contínua

CW, un acrònim de "onada contínua", es refereix a sistemes làser capaços de proporcionar una sortida làser ininterrompuda durant el funcionament. Caracteritzades per la seva capacitat d’emetre làser contínuament fins que cessa l’operació, els làsers CW es distingeixen per la seva potència màxima inferior i la potència mitjana més alta en comparació amb altres tipus de làsers.

Aplicacions àmplies

A causa de la seva característica de sortida contínua, els làsers CW troben un ús extensiu en camps com el tall de metalls i la soldadura de coure i alumini, cosa que els converteix entre els tipus de làsers més comuns i àmpliament aplicats. La seva capacitat per proporcionar una producció energètica constant i constant els fa inestimables tant en els escenaris de processament de precisió com en els escenaris de producció massiva.

Paràmetres d’ajust del procés

Ajustar un làser CW per obtenir un rendiment òptim de procés consisteix en centrar -se en diversos paràmetres clau, incloent forma d'ona de potència, quantitat de defocus, diàmetre de punt de feix i velocitat de processament. L’afinació precisa d’aquests paràmetres és fonamental per aconseguir els millors resultats de processament, garantint l’eficiència i la qualitat en les operacions de mecanitzat làser.

imatge.png

Diagrama d’energia làser contínua

Característiques de distribució d’energia

Un atribut notable de làsers CW és la seva distribució energètica gaussiana, on la distribució d’energia de la secció del feix làser disminueix del centre cap a l’exterior en un patró gaussiana (distribució normal). Aquesta característica de distribució permet als làsers de CW aconseguir una precisió i una eficiència de processament extremadament altes, especialment en aplicacions que requereixen un desplegament d’energia concentrada.

imatge.png

Diagrama de distribució d’energia làser CW

Avantatges de la soldadura làser d’ona contínua (CW)

Perspectiva microestructural

L’examen de la microestructura de metalls revela diferents avantatges de la soldadura làser d’ona contínua (CW) sobre la soldadura de pols d’ona quasi-contínua (QCW). La soldadura de pols de QCW, restringida pel seu límit de freqüència, normalment al voltant de 500Hz, s’enfronta a un compromís entre la taxa de solapament i la profunditat de penetració. Una taxa de superposició baixa dóna lloc a una profunditat insuficient, mentre que una velocitat de superposició elevada restringeix la velocitat de soldadura, reduint l'eficiència. En canvi, la soldadura per làser CW, mitjançant la selecció de diàmetres del nucli làser adequats i capçals de soldadura, aconsegueix una soldadura eficient i contínua. Aquest mètode resulta especialment fiable en les aplicacions que requereixen una gran integritat del segell.

Consideració d’impacte tèrmic

Des del punt de vista de l’impacte tèrmic, la soldadura làser de pols QCW pateix el problema de la superposició, provocant una calefacció repetida de la costura de soldadura. Això pot introduir incoherències entre la microestructura del metall i el material pare, incloent variacions en les mides de luxació i les taxes de refrigeració, augmentant així el risc d’esquerdament. La soldadura làser CW, en canvi, evita aquest problema proporcionant un procés de calefacció més uniforme i continu.

Facilitat d’ajust

En termes de funcionament i ajust, la soldadura làser de QCW exigeix ​​una sintonia minuciosa de diversos paràmetres, incloent la freqüència de repetició de pols, la potència màxima, l'amplada del pols, el cicle de treball i molt més. La soldadura làser CW simplifica el procés d’ajust, centrant -se principalment en la forma d’ona, la velocitat, la potència i la quantitat defocus, alleugerint significativament la dificultat operativa.

Progrés tecnològic en soldadura per làser CW

Si bé la soldadura làser QCW és coneguda per la seva elevada potència màxima i la seva baixa aportació tèrmica, beneficiosa per a components sensibles a la calor i materials de paret extremadament prims, els avenços en la tecnologia de soldadura per làser CW, especialment per a aplicacions d’alta potència (normalment per sobre de 500 watts) i la soldadura de penetració profunda basada en l’efecte del forat, han ampliat significativament el seu rang d’aplicació i l’eficiència. Aquest tipus de làser és especialment adequat per a materials més gruixuts que 1 mm, aconseguint relacions d’aspecte elevades (més de 8: 1) malgrat l’entrada de calor relativament elevada.


Soldadura per làser quasi-contínua (QCW)

Distribució d’energia centrada

QCW, que es troba en "onada quasi-contínua", representa una tecnologia làser on el làser emet llum de manera discontínua, tal com es mostra a la figura a. A diferència de la distribució d’energia uniforme dels làsers contínues d’un sol mode, els làsers QCW concentren la seva energia amb més densitat. Aquesta característica atorga als làsers QCW una densitat d’energia superior, traduint -se en capacitats de penetració més fortes. L’efecte metal·lúrgic resultant s’assembla a una forma de “ungla” amb una proporció significativa de profunditat a l’amplada, permetent que els làsers QCW excel·lin en aplicacions que impliquin aliatges d’alta reflexió, materials sensibles a la calor i micro-esquema de precisió.

Estabilitat millorada i reducció de la interferència del plomall

Un dels avantatges pronunciats de la soldadura làser de QCW és la seva capacitat per mitigar els efectes del plomall metàl·lic sobre la taxa d’absorció del material, donant lloc a un procés més estable. Durant la interacció làser-material, una intensa evaporació pot crear una barreja de vapor metàl·lic i plasma per sobre de la piscina de fosa, generalment coneguda com a plomall metàl·lic. Aquest plomall pot blindar la superfície del material des del làser, provocant un subministrament de potència inestable i defectes com el spyter, els punts d’explosió i els fosses. Tanmateix, l’emissió intermitent de làsers QCW (per exemple, un esclat de 5ms seguit d’una pausa de 10ms) garanteix que cada pols làser arriba a la superfície del material sense afectar-se per la plomall metàl·lica, donant lloc a un procés de soldadura notablement estable, particularment avantatjós per a la soldadura de fulls prims.

Dinàmica de piscines de fusió estable

La dinàmica de la piscina de fusió, especialment pel que fa a les forces que actuen sobre el forat de la clau, són crucials per determinar la qualitat de la soldadura. Els làsers contínues, a causa de la seva exposició prolongada i les zones més grans afectades per la calor, solen crear piscines de fusió més grans plenes de metall líquid. Això pot provocar defectes associats a grans piscines de fusió, com ara el col·lapse del forat de la clau. En canvi, l’energia centrada i el temps d’interacció més curt de la soldadura làser QCW concentren la piscina de fusió al voltant del forat de la clau, donant lloc a una distribució de força més uniforme i una menor incidència de porositat, esquerdament i espatlla.

Zona mínima afectada per la calor (HAZ)

La soldadura làser contínua subjectes materials a calor sostinguda, donant lloc a una conducció tèrmica important al material. Això pot provocar una deformació tèrmica indesitjable i defectes induïts per l’estrès en materials prims. Els làsers QCW, amb el seu funcionament intermitent, permeten que els materials es refredin, minimitzant així la zona afectada per la calor i l’entrada tèrmica. Això fa que la soldadura làser de QCW sigui especialment adequada per a materials prims i aquells propers a components sensibles a la calor.

imatge.png

Potència màxima més alta

Tot i tenir la mateixa potència mitjana que els làsers contínues, els làsers QCW aconsegueixen poders màxims i densitats energètiques més elevades, donant lloc a una penetració més profunda i capacitats de soldadura més fortes. Aquest avantatge és particularment pronunciat en la soldadura de fulls prims de coure i aliatges d'alumini. En canvi, els làsers contínues amb la mateixa potència mitjana poden no aconseguir una marca a la superfície del material a causa de la menor densitat d’energia, donant lloc a la reflexió. Els làsers contínues d’alta potència, tot i que són capaços de fondre el material, poden experimentar un fort augment de la taxa d’absorció després de la fusió, provocant una profunditat de fusió incontrolable i una entrada tèrmica, que no és adequada per a la soldadura de fulls prims i pot provocar cap marca o cremada, que no compleix els requisits de procés.

imatge.png

imatge.png

Comparació dels resultats de soldadura entre els làsers CW i QCW

imatge.png

 

a. Làser d’ona contínua (CW):

  • Aparició de l’ungla segellada amb làser
  • Aparició de la costura de soldadura recta
  • Diagrama esquemàtic de l'emissió làser
  • Secció transversal longitudinal

b. Ona quasi-contínua (QCW) làser:

  • Aparició de l’ungla segellada amb làser
  • Aparició de la costura de soldadura recta
  • Diagrama esquemàtic de l'emissió làser
  • Secció transversal longitudinal
Notícies relacionades
Articles populars
  • * Font: Article de Willdong, a través del compte públic de WeChat Laserlwm.
  • * Enllaç original de l'article: https://mp.weighin.qq.com/s/8ucc5jarz3dcgp4zusu-pa.
  • El contingut d’aquest article es proporciona només amb finalitats d’aprenentatge i comunicació i tots els drets d’autor pertanyen a l’autor original. Si hi ha una infracció de drets d'autor, poseu -vos en contacte amb eliminació per eliminar.

Qcw làser de Lumispot Tech:

QCW Laser Diode Array

Làser QCW DPSS

Làser cw:

Làser CW DPSS


Post Horari: 05 de març de 2024