لحام الليزر والتنظيف مع الليزر المستمر مقابل الليزر النبضي

    نعلم جميعًا أن أنواع مولدات الليزر تشمل الليزر المستمر الموجة (المعروفة أيضًا باسم ليزر CW) والليزر النبضي. كما يوحي الاسم ، فإن إخراج الليزر الموجي المستمر مستمر في الوقت المناسب ، ويوفر مصدر مضخة الليزر بشكل مستمر الطاقة لتوليد إخراج الليزر لفترة طويلة ، وبالتالي الحصول على ضوء الليزر الموجي المستمر. تكون قوة الإخراج لليزر CW منخفضة بشكل عام نسبيًا ، وهو مناسب للمناسبات التي تتطلب تشغيل ليزر موجة مستمرة. الليزر النبضي يعني أنه يعمل فقط مرة واحدة في فاصل معين. يتمتع الليزر النبضي بقدرة إخراج كبيرة ومناسبة لوضع علامات بالليزر ، والقطع ، واللحام ، والتنظيف ، والتراوح. في الواقع ، فيما يتعلق بمبدأ العمل ، فإنهم ينتميون جميعًا إلى نوع النبض ، لكن تردد نبض الليزر الناتج للليزر المستمر مرتفع نسبيًا ، والذي لا يمكن التعرف عليه بواسطة العين البشرية. 

الليزر النبضي مقابل ليزر CW

التعريف والمبدأ

1. إذا تمت إضافة مُجمع إلى الليزر لإنشاء خسارة دورية ، فيمكن اختيار جزء من الناتج من العديد من البقول ، والذي يسمى الليزر النبضي. ببساطة ، ضوء الليزر المنبعث من الليزر النبضي هو شعاع بواسطة شعاع. إنه شكل ميكانيكي مثل موجة (موجة الراديو/موجة الضوء ، إلخ) المنبعثة في نفس الوقت. في ليزر CW ، يتم إخراج الضوء بشكل عام مرة واحدة في رحلة ذهابا وإيابا في التجويف. نظرًا لأن طول التجويف يكون عمومًا في نطاق ملليمترات إلى متر ، فإنه يمكن أن يخرج عدة مرات في الثانية ، والذي يسمى ليزر الموجة المستمرة. ببساطة ، ينبعث ليزر CW باستمرار. يوفر مصدر مضخة الليزر الطاقة باستمرار الطاقة لتوليد إخراج الليزر لفترة طويلة ، وبالتالي الحصول على ضوء ليزر موجة مستمر.

سمات

1. من خلال إثارة مادة العمل وإخراج الليزر المقابل ، يمكن أن يستمر ليزر CW في وضع مستمر لفترة طويلة من الزمن. 

2. ليزر النبض لديه قوة إخراج كبيرة. إنها مناسبة لوضع علامات بالليزر ، وقطع ، وتراوحت ، وما إلى ذلك. الميزة هي أن ارتفاع درجة الحرارة الإجمالية في قطعة الشغل صغيرة ، والنطاق المتأثر بالحرارة صغير ، وأن تشوه الشغل صغير.

خاصية

1. ليزر الموجة المستمرة لديه حالة عمل مستقرة ، أي حالة ثابتة. إن عدد الجسيمات لكل مستوى طاقة في ليزر CW وحقل الإشعاع في التجويف لهما توزيع مستقر.

2. يشير الليزر النبضي إلى الليزر الذي يبلغ عرضه النبضي ليزر واحد أقل من 0.25 ثانية ويعمل فقط مرة واحدة في فاصل زمني معين.

طرق العمل

1. يشير وضع العمل للليزر النبضي إلى الوضع الذي يكون فيه إخراج الليزر متقطعًا ويعمل فقط مرة واحدة في فاصل زمني معين.

2. يعني وضع العمل للليزر الموجي المستمر أن إخراج الليزر مستمر ، ولا يتم مقاطعة الإخراج بعد تشغيل الليزر.

طاقة الإخراج

1. الليزر النبضي لديه قوة ناتج كبيرة. قوة الإخراج لليزر الموجة المستمرة منخفضة بشكل عام.

2. قوة الإخراج لليزر الموجة المستمرة منخفضة بشكل عام.

قوة الذروة

1. يمكن أن تحقق ليزر CW عمومًا فقط حجم قوتها الخاصة.

2. يمكن للليزر النبضي تحقيق عدة مرات قوته الخاصة. كلما كان عرض النبض أقصر ، كلما كان التأثير الحراري أقل ، يتم استخدام المزيد من الليزر النبضي في المعالجة الدقيقة.

المواد الاستهلاكية والصيانة

1. مولد ليزر النبض: يجب الحفاظ عليه بشكل متكرر ، وستكون المواد الاستهلاكية متاحة لاحقًا.

2. مولد ليزر موجة مستمر: إنه خالٍ من الصيانة تقريبًا ، ولا يلزم وجود مواد استهلاكية في المرحلة اللاحقة.

تنظيف ليزر CW مقابل تنظيف الليزر النبضي

    تنظيف الليزر هو تقنية تنظيف سطح المواد الناشئة التي يمكن أن تحل محل التخليل التقليدي ، والرمال ، وتنظيف مدفع المياه عالي الضغط. تعتمد آلة تنظيف الليزر رأسًا على رأس التنظيف المحمول والليزر الألياف ، والذي يحتوي على انتقال مرن ، وإمكانية التحكم الجيدة ، والمواد القابلة للتطبيق ، والكفاءة العالية وتأثير جيد.

يتمثل جوهر تنظيف الليزر في استخدام خصائص كثافة طاقة الليزر عالية لتدمير الملوثات المرتبطة بسطح الركيزة دون إتلاف الركيزة. وفقًا لتحليل الخصائص البصرية للركيزة التي تم تنظيفها والملوثات ، يمكن تقسيم آلية تنظيف الليزر إلى فئتين: الأول هو استخدام الفرق في معدل امتصاص الملوثات والركيزة إلى طول موجة معين من طاقة الليزر ، بحيث يمكن امتصاص طاقة الليزر بالكامل. يتم امتصاص الملوثات ، بحيث يتم تسخين الملوثات لتوسيع أو تبخير. النوع الآخر هو أن هناك اختلافًا بسيطًا في معدل امتصاص الليزر بين الركيزة والملوث. يتم استخدام الليزر النبضي عالي التردد وعالي الطاقة للتأثير على سطح الكائن ، وتسبب موجة الصدمة أن ينفجر الملوث وينفصل عن سطح الركيزة.

في مجال تنظيف الليزر ، أصبح ليزر الألياف هو الخيار الأفضل لمصدر ضوء تنظيف الليزر نظرًا لزيادة موثوقيته واستقراره ومرونته. نظرًا لأن المكونين الرئيسيين لليزر الألياف وليزر الألياف المستمر وليزر الألياف النبضي يحتلان موقعًا مهيمنًا في معالجة المواد العيانية ومعالجة المواد الدقيقة ، على التوالي.

تعد إزالة صدأ الصدأ والطلاء والزيت والأكسيد على الأسطح المعدنية حاليًا أكثر حقل تنظيف الليزر. تتطلب إزالة الصدأ العائمة أدنى كثافة طاقة الليزر ، ويمكن تحقيقها باستخدام الليزر النبضي عالي الطاقة أو حتى ليزر الموجة المستمرة ذات جودة شعاع رديئة. بالإضافة إلى طبقة الأكسيد الكثيفة ، من الضروري عمومًا استخدام ليزر MOPA مع طاقة نبض قريبة من الوضع يبلغ حوالي 1.5MJ مع كثافة طاقة عالية. بالنسبة للملوثات الأخرى ، يجب اختيار مصدر الضوء المناسب وفقًا لخصائص امتصاص الضوء وسهولة التنظيف. تعد سلسلة Stylecnc من آلات تنظيف الليزر النبضية والمستمرة مناسبة لتطبيق بقعة خشنة للغاية للطاقة وبقعة عالية من الطاقة عالية على التوالي.

في ظل نفس ظروف الطاقة ، تكون كفاءة التنظيف للليزر النبضي أعلى بكثير من كفاءة الليزر الموجية المستمرة. في الوقت نفسه ، يمكن أن تتحكم الليزر النبضي في إدخال الحرارة بشكل أفضل ومنع درجة حرارة الركيزة من أن تكون مرتفعة جدًا أو ذات صلة صغيرة.

تتمتع الليزر CW بميزة في السعر ، ويمكن أن تعوض عن الفجوة في الكفاءة مع الليزر النبضي باستخدام الليزر عالي الطاقة ، ولكن ليزر CW عالية الطاقة لديها مدخلات حرارة أكبر وزيادة الأضرار التي لحقت بالركيزة.

لذلك ، هناك اختلافات أساسية بين الاثنين في سيناريوهات التطبيق. بدقة عالية ، من الضروري التحكم الصارم في تسخين الركيزة ، وينبغي أن تكون سيناريوهات التطبيق التي تتطلب الركيزة غير مدمرة ، مثل القوالب ، بالليزر النبضي. بالنسبة لبعض الهياكل الفولاذية الكبيرة والأنابيب ، وما إلى ذلك ، نظرًا للحجم الكبير وتبديد الحرارة السريعة ، فإن متطلبات الأضرار التي لحقت بالركيزة ليست عالية ، ويمكن اختيار الليزر المستمر.

لحام الليزر CW مقابل لحام الليزر النبضي

لحام الليزر هو استخدام نبضات الليزر عالية الطاقة لتسخين المواد محليا في منطقة صغيرة. تنتشر طاقة الإشعاع بالليزر في الجزء الداخلي من المادة من خلال التوصيل الحراري ، ويتم ذوبان المادة لتشكيل تجمع محدد. يعد لحام الليزر أحد الجوانب المهمة لتطبيق تقنية معالجة المواد بالليزر. تنقسم آلات اللحام بالليزر بشكل أساسي إلى لحام النبض بالليزر ولحام الليزر المستمر.

يهدف اللحام بالليزر بشكل أساسي إلى لحام المواد ذات الجدران الرقيقة والأجزاء الدقيقة ، ويمكن أن يدرك اللحام الفوري ، ولحام بعقب ، ولحام غرزة ، ولحام الختم ، وما إلى ذلك ، مع نسبة العرض إلى الارتفاع العالية ، وعرض لحام صغير ، والمنطقة المتأثرة بالحرارة الصغيرة ، والتشوه الصغير ، وسرعة اللحام السريعة. إن التماس اللحام مسطح وجميل ، لا حاجة أو علاج بسيط بعد اللحام ، إن التماس اللحام ذو جودة عالية ، ولا يوجد مسام ، ويمكن التحكم في أن بقعة التركيز صغيرة ، ودقة تحديد المواقع عالية ، ومن السهل إدراك الأتمتة.

يستخدم لحام الليزر النبض بشكل أساسي للحام الفوري واللحام التماس للمواد المعدنية. تنتمي عملية اللحام إلى نوع التوصيل الحراري ، أي أن الإشعاع بالليزر يسخن سطح قطعة العمل ، وينتشر في المادة من خلال توصيل الحرارة للتحكم في الشكل الموجي والعرض وقوة الذروة وتردد التكرار لنبض الليزر وغيرها من المعلمات. ، لتشكيل اتصال جيد بين قطع العمل. أكبر ميزة لحام الليزر النبضي هي أن ارتفاع درجة الحرارة الإجمالية في قطعة الشغل صغيرة ، والمدى المتأثر بالحرارة صغير ، وأن تشوه الشغل صغير.

معظم اللحام بالليزر المستمر من أشعة الليزر عالية الطاقة مع قوة تزيد عن 500 واط. بشكل عام ، يجب استخدام هذه الليزر للوحات أعلى من 1 مم. آلية اللحام الخاصة بها هي لحام الاختراق العميق استنادًا إلى تأثير الثقب ، مع نسبة العرض إلى الارتفاع الكبيرة ، والتي يمكن أن تصل إلى أكثر من 5: 1 ، وسرعة اللحام السريع والتشوه الحراري الصغير. لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في الآلات والسيارات والسفن وغيرها من الصناعات. هناك أيضًا بعض أشعة الليزر CW منخفضة الطاقة التي تتراوح من عشرات إلى مئات واط ، والتي تستخدم على نطاق واسع في لحام البلاستيك وصناعات النحاس بالليزر.

يتم إجراء اللحام بالليزر المستمر بالليزر بشكل أساسي عن طريق تسخين سطح الشغل باستمرار باستخدام ليزر الألياف أو ليزر أشباه الموصلات. آلية اللحام الخاصة بها هي لحام الاختراق العميق استنادًا إلى تأثير الثقب ، مع نسبة العرض إلى الارتفاع الكبيرة وسرعة اللحام السريعة.

يستخدم لحام الليزر النبض بشكل أساسي للحام الفوري ولحام التماس للمواد المعدنية ذات الجدران الرقيقة بسمك أقل من 1 مم. تنتمي عملية اللحام إلى نوع التوصيل الحراري ، أي أن إشعاع الليزر يسخن سطح قطعة العمل ، ثم ينتشر في المادة من خلال توصيل الحرارة. تقوم المعلمات مثل الشكل الموجي والعرض وقوة الذروة ومعدل التكرار بعلاقة جيدة بين قطع العمل. يحتوي على عدد كبير من التطبيقات في قذائف المنتجات 3C ، وبطاريات الليثيوم ، والمكونات الإلكترونية ، ولحام إصلاح القوالب وغيرها من الصناعات.

أكبر ميزة لحام الليزر النبضي هي أن ارتفاع درجة الحرارة الإجمالية في قطعة الشغل صغيرة ، والمدى المتأثر بالحرارة صغير ، وأن تشوه الشغل صغير.

لحام الليزر هو لحام الانصهار ، والذي يستخدم شعاع الليزر كمصدر للطاقة ويؤثر على مفصل اللحام. يمكن أن تسترشد شعاع الليزر بعنصر بصري مسطح ، مثل المرآة ، ثم يتم عرضه على التماس اللحام عن طريق عنصر تركيز عاكس أو مرآة. اللحام بالليزر هو اللحام غير المتصل ، ولا يوجد ضغط مطلوب أثناء العملية ، ولكن هناك حاجة إلى الغاز الخامل لمنع أكسدة المسبح المنصهر ، ويتم استخدام المعدن الحشو أحيانًا. يمكن دمج اللحام بالليزر مع اللحام MIG لتشكيل اللحام المركب بالليزر MIG لتحقيق لحام تغلغل كبير ، ويتم تقليل مدخلات الحرارة بشكل كبير مقارنة مع اللحام MIG.