المشاهدات: 20 المؤلف: محرر الموقع وقت النشر: 12-01-2023 المنشأ: موقع
نعلم جميعًا أن أنواع مولدات الليزر تشمل أشعة الليزر المستمرة (المعروفة أيضًا باسم ليزر CW) والليزر النبضي. كما يوحي الاسم، فإن خرج الليزر الموجي المستمر يكون مستمرًا في الوقت المناسب، ويوفر مصدر مضخة الليزر الطاقة بشكل مستمر لتوليد مخرج الليزر لفترة طويلة، وبالتالي الحصول على ضوء ليزر موجي مستمر. تكون طاقة الخرج لليزر CW منخفضة نسبيًا بشكل عام، وهي مناسبة للمناسبات التي تتطلب تشغيل ليزر الموجة المستمر. الليزر النبضي يعني أنه يعمل مرة واحدة فقط في فترة زمنية معينة. يتمتع الليزر النبضي بقدرة خرج كبيرة ومناسب لوضع العلامات بالليزر والقطع واللحام والتنظيف والمدى. في الواقع، من حيث مبدأ العمل، جميعها تنتمي إلى نوع النبض، ولكن تردد نبض الليزر الناتج لليزر الموجي المستمر مرتفع نسبيًا، ولا يمكن التعرف عليه بالعين البشرية.
1. إذا تمت إضافة المغير إلى الليزر لتوليد خسارة دورية، فيمكن اختيار جزء من الإخراج من العديد من النبضات، وهو ما يسمى الليزر النبضي. ببساطة، ضوء الليزر المنبعث من الليزر النبضي هو شعاع بعد شعاع. وهي عبارة عن شكل ميكانيكي مثل الموجة (موجة الراديو/موجة الضوء، وما إلى ذلك) التي تنبعث في نفس الوقت.2. في ليزر CW، يتم إخراج الضوء بشكل عام مرة واحدة ذهابًا وإيابًا في التجويف. نظرًا لأن طول التجويف يتراوح عمومًا بين ملليمترات إلى أمتار، فيمكن إخراجه عدة مرات في الثانية، وهو ما يسمى ليزر الموجة المستمرة. ببساطة، ينبعث الليزر CW بشكل مستمر. يوفر مصدر مضخة الليزر الطاقة بشكل مستمر لتوليد مخرجات الليزر لفترة طويلة، وبالتالي الحصول على ضوء ليزر موجي مستمر.
من خلال إثارة المادة العاملة ومخرجات الليزر المقابلة، يمكن أن يستمر ليزر CW في الوضع المستمر لفترة طويلة من الزمن.
يتمتع الليزر النبضي بقدرة خرج كبيرة؛ إنها مناسبة لوضع العلامات بالليزر والقطع والمدى وما إلى ذلك. والميزة هي أن ارتفاع درجة الحرارة الإجمالية لقطعة العمل صغير، والنطاق المتأثر بالحرارة صغير، وتشوه قطعة العمل صغير.
يتمتع ليزر الموجة المستمرة بحالة عمل مستقرة، أي حالة مستقرة. إن عدد الجسيمات لكل مستوى طاقة في ليزر CW ومجال الإشعاع في التجويف له توزيع ثابت.
يشير الليزر النبضي إلى الليزر الذي يكون عرض نبضة ليزر واحد أقل من 0.25 ثانية ويعمل مرة واحدة فقط في فترة زمنية معينة.
يشير وضع عمل الليزر النبضي إلى الوضع الذي يكون فيه خرج الليزر متقطعًا ويعمل مرة واحدة فقط في فترة زمنية معينة.
وضع العمل لليزر ذو الموجة المستمرة يعني أن إخراج الليزر مستمر، ولا ينقطع الإخراج بعد تشغيل الليزر.
الليزر النبضي لديه طاقة خرج كبيرة.2. إن الطاقة الناتجة من أشعة الليزر ذات الموجة المستمرة منخفضة نسبيًا بشكل عام.
إن الطاقة الناتجة من أشعة الليزر ذات الموجة المستمرة منخفضة نسبيًا بشكل عام.
لا يمكن لأشعة الليزر CW بشكل عام سوى تحقيق حجم قوتها الخاصة.
يمكن لليزر النبضي أن يحقق أضعاف قوته الخاصة. كلما كان عرض النبضة أقصر، قل التأثير الحراري، وتم استخدام المزيد من أشعة الليزر النبضية في المعالجة الدقيقة.
مولد الليزر النبضي: يجب صيانته بشكل متكرر، وستتوفر المواد الاستهلاكية لاحقًا.
مولد الليزر ذو الموجة المستمرة: لا يحتاج إلى صيانة تقريبًا، ولا توجد حاجة إلى مواد استهلاكية في المرحلة اللاحقة.
يعد التنظيف بالليزر إحدى تقنيات تنظيف أسطح المواد الناشئة التي يمكن أن تحل محل التنظيف التقليدي بالتخليل والسفع الرملي وتنظيف مدفع الماء عالي الضغط. تعتمد آلة التنظيف بالليزر رأس تنظيف محمول وليزر ألياف، والذي يتميز بنقل مرن، وإمكانية تحكم جيدة، ومواد قابلة للتطبيق على نطاق واسع، وكفاءة عالية وتأثير جيد.
جوهر التنظيف بالليزر هو استخدام خصائص كثافة طاقة الليزر العالية لتدمير الملوثات المرتبطة بسطح الركيزة دون الإضرار بالركيزة. وفقا لتحليل الخصائص البصرية للركيزة النظيفة والملوثات، يمكن تقسيم آلية التنظيف بالليزر إلى فئتين: الأولى هي استخدام الفرق في معدل امتصاص الملوثات والركيزة لطول موجي معين من طاقة الليزر، بحيث يمكن امتصاص طاقة الليزر بالكامل. يتم امتصاص الملوثات، بحيث يتم تسخين الملوثات لتتوسع أو تتبخر. النوع الآخر هو أن هناك اختلافًا بسيطًا في معدل امتصاص الليزر بين الركيزة والملوث. يتم استخدام ليزر نبضي عالي التردد وعالي الطاقة للتأثير على سطح الجسم، وتتسبب موجة الصدمة في انفجار الملوث وانفصاله عن سطح الركيزة.
في مجال التنظيف بالليزر، أصبح ليزر الألياف هو الخيار الأفضل لمصدر ضوء التنظيف بالليزر نظرًا لموثوقيته العالية وثباته ومرونته. باعتبارهما المكونين الرئيسيين لليزر الألياف، يحتل ليزر الألياف المستمر وليزر الألياف النبضي موقعًا مهيمنًا في معالجة المواد العيانية ومعالجة المواد الدقيقة، على التوالي.
تعد إزالة طبقة الصدأ والطلاء والزيت والأكسيد من الأسطح المعدنية أكثر مجالات التنظيف بالليزر استخدامًا حاليًا. تتطلب إزالة الصدأ العائم أقل كثافة لطاقة الليزر، ويمكن تحقيق ذلك باستخدام أشعة ليزر نبضية عالية الطاقة أو حتى أشعة ليزر ذات موجة مستمرة ذات جودة شعاع رديئة. بالإضافة إلى طبقة الأكسيد الكثيفة، من الضروري عمومًا استخدام ليزر MOPA مع طاقة نبضية شبه أحادية الوضع تبلغ حوالي 1.5 مللي جول مع كثافة طاقة عالية. بالنسبة للملوثات الأخرى، يجب اختيار مصدر الضوء المناسب وفقًا لخصائص امتصاص الضوء وسهولة التنظيف. سلسلة STYLECNC من آلات التنظيف بالليزر ذات الموجة النبضية والمستمرة مناسبة لتطبيق البقع الخشنة ذات الطاقة الكبيرة جدًا والبقع الدقيقة عالية الطاقة على التوالي.
في ظل نفس ظروف الطاقة، تكون كفاءة التنظيف لليزر النبضي أعلى بكثير من كفاءة الليزر ذات الموجة المستمرة. في الوقت نفسه، يمكن لليزر النبضي التحكم بشكل أفضل في مدخلات الحرارة ومنع درجة حرارة الركيزة من الارتفاع الشديد أو الذوبان الجزئي.
تتميز أشعة الليزر CW بميزة السعر، ويمكن أن تعوض الفجوة في الكفاءة باستخدام الليزر النبضي باستخدام ليزر عالي الطاقة، ولكن ليزر CW عالي الطاقة لديها مدخلات حرارية أكبر وتلف متزايد للركيزة.
ولذلك، هناك اختلافات جوهرية بين الاثنين في سيناريوهات التطبيق. بدقة عالية، من الضروري التحكم بشكل صارم في تسخين الركيزة، ويجب أن تختار سيناريوهات التطبيق التي تتطلب أن تكون الركيزة غير مدمرة، مثل القوالب، ليزرًا نابضًا. بالنسبة لبعض الهياكل الفولاذية الكبيرة والأنابيب وما إلى ذلك، نظرًا للحجم الكبير وتبديد الحرارة السريع، فإن متطلبات الضرر الذي يلحق بالركيزة ليست عالية، ويمكن اختيار أشعة الليزر ذات الموجة المستمرة.
اللحام بالليزر هو استخدام نبضات ليزر عالية الطاقة لتسخين المادة محليًا في منطقة صغيرة. تنتشر طاقة إشعاع الليزر إلى داخل المادة من خلال التوصيل الحراري، ويتم صهر المادة لتكوين بركة منصهرة محددة. يعد اللحام بالليزر أحد الجوانب المهمة لتطبيق تكنولوجيا معالجة المواد بالليزر. تنقسم آلات اللحام بالليزر بشكل أساسي إلى اللحام بالليزر النبضي واللحام بالليزر الموجي المستمر.
يهدف اللحام بالليزر بشكل أساسي إلى لحام المواد ذات الجدران الرقيقة والأجزاء الدقيقة، ويمكنه تحقيق اللحام النقطي، واللحام التناكبي، ولحام الغرز، ولحام الختم، وما إلى ذلك، مع نسبة عرض إلى ارتفاع عالية، وعرض لحام صغير، ومنطقة صغيرة متأثرة بالحرارة، وتشوه صغير، وسرعة لحام سريعة. خط اللحام مسطح وجميل، لا حاجة أو معالجة بسيطة بعد اللحام، خط اللحام عالي الجودة، لا يحتوي على مسام، يمكن التحكم فيه بدقة، نقطة التركيز صغيرة، دقة تحديد المواقع عالية، ومن السهل تحقيق الأتمتة.
يستخدم اللحام بالليزر النبضي بشكل أساسي في اللحام البقعي ولحام التماس للمواد المعدنية. تنتمي عملية اللحام الخاصة بها إلى نوع التوصيل الحراري، أي أن إشعاع الليزر يسخن سطح قطعة العمل، وينتشر في المادة من خلال التوصيل الحراري للتحكم في الشكل الموجي والعرض والطاقة القصوى وتردد التكرار لنبض الليزر والمعلمات الأخرى. ، لتشكيل اتصال جيد بين قطع العمل. أكبر ميزة لللحام بالليزر النبضي هي أن ارتفاع درجة الحرارة الإجمالية لقطعة العمل صغير، ونطاق التأثر بالحرارة صغير، وتشوه قطعة العمل صغير.
معظم اللحام بالليزر ذو الموجة المستمرة عبارة عن ليزر عالي الطاقة بقوة تزيد عن 500 واط. بشكل عام، يجب استخدام هذا النوع من الليزر للألواح التي يزيد سمكها عن 1 مم. آلية اللحام الخاصة بها هي لحام اختراق عميق يعتمد على تأثير الثقب، مع نسبة عرض إلى ارتفاع كبيرة، والتي يمكن أن تصل إلى أكثر من 5:1، وسرعة لحام سريعة وتشوه حراري صغير. لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في الآلات والسيارات والسفن وغيرها من الصناعات. هناك أيضًا بعض أجهزة ليزر CW منخفضة الطاقة بقدرات تتراوح من عشرات إلى مئات الواط، والتي تستخدم على نطاق واسع في صناعات لحام البلاستيك والنحاس بالليزر.
يتم إجراء اللحام بالليزر ذو الموجة المستمرة بشكل أساسي عن طريق التسخين المستمر لسطح قطعة العمل باستخدام ليزر الألياف أو ليزر أشباه الموصلات. آلية اللحام الخاصة بها عبارة عن لحام اختراق عميق يعتمد على تأثير الثقب، مع نسبة عرض إلى ارتفاع كبيرة وسرعة لحام سريعة.
يستخدم اللحام بالليزر النبضي بشكل أساسي في اللحام البقعي ولحام التماس للمواد المعدنية ذات الجدران الرقيقة بسماكة 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 التوصيل الحراري. تعمل المعلمات مثل الشكل الموجي والعرض وقوة الذروة ومعدل التكرار على إنشاء اتصال جيد بين قطع العمل. لديها عدد كبير من التطبيقات في قذائف المنتج 3C، وبطاريات الليثيوم، والمكونات الإلكترونية، ولحام إصلاح القالب وغيرها من الصناعات.
أكبر ميزة لللحام بالليزر النبضي هي أن ارتفاع درجة الحرارة الإجمالية لقطعة العمل صغير، ونطاق التأثر بالحرارة صغير، وتشوه قطعة العمل صغير.
اللحام بالليزر هو لحام اندماجي يستخدم شعاع الليزر كمصدر للطاقة ويؤثر على مفصل اللحام. يمكن توجيه شعاع الليزر بواسطة عنصر بصري مسطح، مثل المرآة، ثم يتم إسقاطه على خط اللحام بواسطة عنصر تركيز عاكس أو مرآة. اللحام بالليزر هو لحام بدون تلامس، ولا يتطلب ضغطًا أثناء التشغيل، ولكن يلزم وجود غاز خامل لمنع أكسدة البركة المنصهرة، ويتم استخدام معدن الحشو أحيانًا. يمكن دمج اللحام بالليزر مع لحام MIG لتشكيل اللحام المركب بالليزر MIG لتحقيق لحام اختراق كبير، ويتم تقليل مدخلات الحرارة بشكل كبير مقارنة بلحام MIG.
