Lejżer CW u lejżer QCW fl-Iwweldjar

Karatteristiċi tad-Distribuzzjoni tal-Enerġija

Attribut notevoli tal-lejżers CW huwa d-distribuzzjoni tal-enerġija Gaussjana tagħhom, fejn id-distribuzzjoni tal-enerġija tas-sezzjoni trasversali tar-raġġ tal-lejżer tonqos miċ-ċentru 'l barra f'mudell Gaussjan (distribuzzjoni normali). Din il-karatteristika tad-distribuzzjoni tippermetti lill-lejżers CW jiksbu preċiżjoni ta' ffukar u effiċjenza tal-ipproċessar estremament għoljin, speċjalment f'applikazzjonijiet li jeħtieġu skjerament ta' enerġija kkonċentrata.

Dijagramma tad-Distribuzzjoni tal-Enerġija tal-Laser CW

Vantaġġi tal-Iwweldjar bil-Laser b'Mewġa Kontinwa (CW)

Perspettiva Mikrostrutturali

L-eżami tal-mikrostruttura tal-metalli jikxef vantaġġi distinti tal-iwweldjar bil-lejżer b'Mewġa Kontinwa (CW) fuq l-iwweldjar bil-polz b'Mewġa Kważi Kontinwa (QCW). L-iwweldjar bil-polz QCW, ristrett mil-limitu tal-frekwenza tiegħu, tipikament madwar 500Hz, jiffaċċja kompromess bejn ir-rata ta' sovrappożizzjoni u l-fond tal-penetrazzjoni. Rata baxxa ta' sovrappożizzjoni tirriżulta f'fond insuffiċjenti, filwaqt li rata għolja ta' sovrappożizzjoni tirrestrinġi l-veloċità tal-iwweldjar, u b'hekk tnaqqas l-effiċjenza. B'kuntrast, l-iwweldjar bil-lejżer CW, permezz tal-għażla ta' dijametri tal-qalba tal-lejżer u rjus tal-iwweldjar xierqa, jikseb iwweldjar effiċjenti u kontinwu. Dan il-metodu juri li huwa partikolarment affidabbli f'applikazzjonijiet li jeħtieġu integrità għolja tas-siġill.

Konsiderazzjoni tal-Impatt Termali

Mill-perspettiva tal-impatt termali, l-iwweldjar bil-lejżer bil-polz QCW ibati mill-kwistjoni ta' sovrappożizzjoni, li twassal għal tisħin ripetut tal-ħjata tal-iwweldjar. Dan jista' jintroduċi inkonsistenzi bejn il-mikrostruttura tal-metall u l-materjal prinċipali, inklużi varjazzjonijiet fid-daqsijiet tad-dislokazzjonijiet u r-rati tat-tkessiħ, u b'hekk iżid ir-riskju ta' qsim. L-iwweldjar bil-lejżer CW, min-naħa l-oħra, jevita din il-kwistjoni billi jipprovdi proċess ta' tisħin aktar uniformi u kontinwu.

Faċilità ta' Aġġustament

F'termini ta' tħaddim u aġġustament, l-iwweldjar bil-lejżer QCW jirrikjedi rfinar metikoluż ta' diversi parametri, inkluż il-frekwenza tar-ripetizzjoni tal-impuls, il-qawwa massima, il-wisa' tal-impuls, iċ-ċiklu tad-dazju, u aktar. L-iwweldjar bil-lejżer CW jissimplifika l-proċess ta' aġġustament, billi jiffoka prinċipalment fuq il-forma tal-mewġa, il-veloċità, il-qawwa, u l-ammont ta' defokus, u b'hekk itaffi b'mod sinifikanti d-diffikultà operattiva.

Progress Teknoloġiku fl-Iwweldjar bil-Laser CW

Filwaqt li l-iwweldjar bil-lejżer QCW huwa magħruf għall-qawwa massima għolja tiegħu u l-input termali baxx, ta' benefiċċju għall-iwweldjar ta' komponenti sensittivi għas-sħana u materjali b'ħitan irqaq ħafna, l-avvanzi fit-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer CW, speċjalment għal applikazzjonijiet ta' qawwa għolja (tipikament 'il fuq minn 500 watt) u l-iwweldjar b'penetrazzjoni profonda bbażat fuq l-effett keyhole, espandew b'mod sinifikanti l-firxa tal-applikazzjoni u l-effiċjenza tiegħu. Dan it-tip ta' lejżer huwa partikolarment adattat għal materjali eħxen minn 1mm, u jikseb proporzjonijiet ta' aspett għoljin (aktar minn 8:1) minkejja input termali relattivament għoli.

Iwweldjar bil-Laser b'Mewġa Kważi Kontinwa (QCW)

Distribuzzjoni tal-Enerġija Ffokata

QCW, li tfisser "Quasi-Continuous Wave," tirrappreżenta teknoloġija tal-lejżer fejn il-lejżer jarmi d-dawl b'mod mhux kontinwu, kif muri fil-figura a. B'differenza mid-distribuzzjoni uniformi tal-enerġija tal-lejżers kontinwi b'modalità waħda, il-lejżers QCW jikkonċentraw l-enerġija tagħhom b'mod aktar dens. Din il-karatteristika tagħti lill-lejżers QCW densità ta' enerġija superjuri, li tittraduċi f'kapaċitajiet ta' penetrazzjoni aktar b'saħħithom. L-effett metallurġiku li jirriżulta huwa simili għal forma ta' "dwiefer" b'proporzjon sinifikanti ta' fond għal wisa', li jippermetti lill-lejżers QCW jeċċellaw f'applikazzjonijiet li jinvolvu ligi b'riflettanza għolja, materjali sensittivi għas-sħana, u mikro-iwweldjar ta' preċiżjoni.

Stabbiltà Mtejba u Interferenza Mnaqqsa tal-Plume

Wieħed mill-vantaġġi evidenti tal-iwweldjar bil-lejżer QCW huwa l-abbiltà tiegħu li jtaffi l-effetti tal-koxxa tal-metall fuq ir-rata ta' assorbiment tal-materjal, u dan iwassal għal proċess aktar stabbli. Waqt l-interazzjoni bejn il-lejżer u l-materjal, evaporazzjoni intensa tista' toħloq taħlita ta' fwar tal-metall u plażma 'l fuq mill-ġabra tat-tidwib, komunement imsejħa koxxa tal-metall. Din il-koxxa tista' tipproteġi l-wiċċ tal-materjal mil-lejżer, u tikkawża kunsinna ta' enerġija instabbli u difetti bħal titjir, punti ta' splużjoni, u ħofor. Madankollu, l-emissjoni intermittenti tal-lejżers QCW (eż., tifqigħa ta' 5ms segwita minn pawża ta' 10ms) tiżgura li kull impuls tal-lejżer jilħaq il-wiċċ tal-materjal mhux affettwat mill-koxxa tal-metall, u dan jirriżulta fi proċess ta' wweldjar notevolment stabbli, partikolarment vantaġġjuż għall-iwweldjar ta' folji rqaq.

Dinamika Stabbli tal-Ġabra tat-Tidwib

Id-dinamika tal-ġabra ta' tidwib, speċjalment f'termini tal-forzi li jaġixxu fuq it-toqba taċ-ċavetta, hija kruċjali biex tiddetermina l-kwalità tal-weldjatura. Il-lejżers kontinwi, minħabba l-espożizzjoni fit-tul tagħhom u ż-żoni akbar affettwati mis-sħana, għandhom it-tendenza li joħolqu ġabriet ta' tidwib akbar mimlija b'metall likwidu. Dan jista' jwassal għal difetti assoċjati ma' ġabriet kbar ta' tidwib, bħall-kollass tat-toqba taċ-ċavetta. B'kuntrast, l-enerġija ffukata u l-ħin ta' interazzjoni iqsar tal-iwweldjar bil-lejżer QCW jikkonċentraw il-ġabra ta' tidwib madwar it-toqba taċ-ċavetta, li jirriżulta f'distribuzzjoni tal-forza aktar uniformi u inċidenza aktar baxxa ta' porożità, qsim u titjir.