جوشکاری لیزر و تمیز کردن با لیزر مداوم در مقابل لیزر پالس

    همه ما می دانیم که انواع ژنراتورهای لیزر شامل لیزرهای موج مداوم (همچنین به عنوان لیزرهای CW نیز شناخته می شوند) و لیزرهای پالس. همانطور که از نام آن پیداست ، خروجی لیزر موج مداوم به موقع مداوم است ، و منبع پمپ لیزر به طور مداوم انرژی را برای تولید لیزر برای مدت طولانی فراهم می کند و از این طریق نور لیزر موج مداوم را بدست می آورد. قدرت خروجی لیزرهای CW به طور کلی نسبتاً کم است ، که برای مواردی مناسب است که نیاز به عملکرد لیزر موج مداوم دارد. لیزر پالس به این معنی است که فقط یک بار در یک بازه خاص کار می کند. لیزر پالس دارای قدرت خروجی زیادی است و برای مارک لیزر ، برش ، جوشکاری ، تمیز کردن و مختلف مناسب است. در حقیقت ، از نظر اصل کار ، همه آنها به نوع پالس تعلق دارند ، اما فرکانس پالس لیزر خروجی لیزر موج مداوم نسبتاً زیاد است ، که با چشم انسان قابل تشخیص نیست. 

لیزر پالس در مقابل لیزر CW

تعریف و اصل

1. اگر یک تعدیل کننده برای تولید از بین رفتن دوره ای به لیزر اضافه شود ، می توان بخشی از خروجی را از بسیاری از پالس ها انتخاب کرد ، که به آن لیزر پالس گفته می شود. به عبارت ساده ، نور لیزر ساطع شده توسط لیزر پالس شده توسط پرتو پرتو است. این یک شکل مکانیکی مانند موج (موج رادیویی/موج نور و غیره) است که در همان زمان ساطع می شود. در لیزر CW ، نور به طور کلی یک بار در یک سفر دور در حفره تولید می شود. از آنجا که طول حفره به طور کلی در محدوده میلی متر تا متر است ، می تواند بارها در ثانیه تولید کند ، که به آن لیزر موج مداوم گفته می شود. به عبارت ساده ، لیزر CW به طور مداوم ساطع می شود. منبع پمپ لیزر به طور مداوم انرژی تولید لیزر را برای مدت طولانی فراهم می کند و از این طریق نور لیزر موج مداوم به دست می آید.

ویژگی

1. از طریق تحریک ماده کار و خروجی لیزر مربوطه ، لیزر CW می تواند برای مدت طولانی در یک حالت مداوم ادامه یابد. 

2. لیزر پالس دارای قدرت خروجی بزرگی است. این مناسب برای علامت گذاری لیزر ، برش ، اعم از و غیره مناسب است. مزیت این است که افزایش دما کلی قطعه کار کوچک است ، دامنه تحت تأثیر گرما کوچک است و تغییر شکل قطعه کار اندک است.

مشخصه

1. لیزر موج مداوم از وضعیت کار پایدار برخوردار است ، یعنی یک حالت پایدار. تعداد ذرات هر سطح انرژی در لیزر CW و میدان تابش در حفره دارای توزیع پایدار است.

2. لیزر پالس به لیزر اشاره دارد که عرض پالس یک لیزر منفرد کمتر از 0.25 ثانیه است و فقط یک بار در یک بازه خاص کار می کند.

روشهای کار

1. حالت کار لیزر پالس شده به روشی اشاره دارد که در آن خروجی لیزر ناپیوسته است و فقط یک بار در یک بازه خاص کار می کند.

2. حالت کار لیزر موج مداوم بدان معنی است که خروجی لیزر مداوم است و پس از روشن شدن لیزر ، خروجی قطع نمی شود.

قدرت خروجی

1. لیزر پالس دارای قدرت خروجی بزرگی است. قدرت خروجی لیزرهای موج مداوم به طور کلی نسبتاً کم است.

2. قدرت خروجی لیزرهای موج مداوم به طور کلی نسبتاً کم است.

قدرت اوج

1. لیزرهای CW به طور کلی فقط می توانند به اندازه قدرت خودشان دست یابند.

2. لیزر پالس شده می تواند بارها به قدرت خاص خود برسد. هرچه عرض پالس کوتاهتر باشد ، اثر حرارتی کمتر و از لیزرهای پالس بیشتر در پردازش ریز استفاده می شود.

مواد مصرفی و نگهداری

1. ژنراتور لیزر پالس: نیاز به نگهداری مکرر و مواد مصرفی بعداً در دسترس خواهد بود.

2. ژنراتور لیزر موج مداوم: تقریباً بدون تعمیر و نگهداری است و در مرحله بعدی به مواد مصرفی لازم نیست.

تمیز کردن لیزر CW در مقابل تمیز کردن لیزر پالس

    تمیز کردن لیزر یک فناوری تمیز کردن سطح مواد در حال ظهور است که می تواند جایگزین ترشی سنتی ، شن و ماسه ای و تمیز کردن اسلحه با فشار زیاد شود. دستگاه تمیز کردن لیزر از لیزر تمیز کردن قابل حمل و لیزر فیبر قابل حمل استفاده می کند ، که دارای انتقال انعطاف پذیر ، کنترل مناسب ، مواد قابل استفاده گسترده ، راندمان بالا و اثر خوب است.

جوهر تمیز کردن لیزر استفاده از ویژگی های چگالی انرژی لیزر بالا برای از بین بردن آلاینده های متصل به سطح بستر بدون آسیب رساندن به بستر است. با توجه به تجزیه و تحلیل ویژگی های نوری بستر تمیز شده و آلاینده ها ، مکانیسم تمیز کردن لیزر را می توان به دو دسته تقسیم کرد: یکی استفاده از تفاوت در میزان جذب آلاینده ها و بستر به طول موج خاصی از انرژی لیزر است ، به طوری که انرژی لیزر می تواند کاملاً جذب شود. آلاینده ها جذب می شوند ، به طوری که آلاینده ها برای گسترش یا تبخیر گرم می شوند. نوع دیگر این است که تفاوت کمی در میزان جذب لیزر بین بستر و آلاینده وجود دارد. از لیزر پالس با فرکانس بالا و با قدرت بالا برای تأثیرگذاری بر سطح جسم استفاده می شود و موج شوک باعث می شود که آلاینده ها ترکیده و از سطح بستر جدا شوند.

در زمینه تمیز کردن لیزر ، لیزر فیبر به دلیل قابلیت اطمینان ، پایداری و انعطاف پذیری بیشتر به بهترین گزینه برای منبع نور تمیز کردن لیزر تبدیل شده است. به عنوان دو مؤلفه اصلی لیزر فیبر ، لیزرهای فیبر مداوم و لیزرهای فیبر پالس به ترتیب در پردازش مواد ماکروسکوپی و پردازش دقیق مواد ، موقعیت غالب را اشغال می کنند.

حذف لایه زنگ زدگی ، رنگ ، روغن و اکسید بر روی سطوح فلزی در حال حاضر پرکاربردترین زمینه تمیز کردن لیزر است. حذف زنگ زدگی شناور نیاز به کمترین چگالی قدرت لیزر دارد و با استفاده از لیزرهای پالس با انرژی فوق العاده بالا یا حتی لیزرهای موج مداوم با کیفیت پرتوی ضعیف می توان به دست آورد. علاوه بر لایه اکسید متراکم ، به طور کلی استفاده از لیزر مغذی با انرژی پالس حالت نزدیک به یک در حدود 1.5mJ با چگالی توان بالا لازم است. برای سایر آلاینده ها ، یک منبع نور مناسب باید با توجه به ویژگی های جذب نور آن و سهولت تمیز کردن انتخاب شود. سری دستگاه های تمیز کننده لیزر موج پالس و مداوم StyleCNC به ترتیب برای استفاده از نقطه درشت انرژی فوق العاده بزرگ و نقطه ریز انرژی بالا مناسب است.

در همان شرایط قدرت ، راندمان تمیز کردن لیزرهای پالس بسیار بیشتر از لیزرهای موج مداوم است. در عین حال ، لیزرهای پالس شده می توانند ورودی گرما را بهتر کنترل کرده و از افزایش دمای بستر یا میکرو ذوب جلوگیری کنند.

لیزرهای CW از نظر قیمت از مزیت برخوردار هستند و می توانند با استفاده از لیزرهای پر قدرت ، شکاف راندمان با لیزرهای پالس را جبران کنند ، اما لیزرهای CW با قدرت بالا دارای ورودی گرمای بیشتری و افزایش آسیب به بستر هستند.

بنابراین ، تفاوت های اساسی بین این دو در سناریوهای برنامه وجود دارد. با دقت بالا ، لازم است که به شدت کنترل گرمایش بستر را کنترل کنید ، و سناریوهای کاربردی که به بستر نیاز دارند غیر مخرب مانند قالب ها باشند ، باید لیزر پالس را انتخاب کنند. برای برخی از سازه های بزرگ فولادی ، لوله ها و غیره ، به دلیل حجم زیاد و اتلاف سریع حرارت ، الزامات آسیب به بستر زیاد نیست و لیزرهای موج مداوم قابل انتخاب هستند.

جوش لیزر CW در مقابل جوشکاری لیزر پالس

جوشکاری لیزر استفاده از پالس های لیزر با انرژی بالا برای گرم کردن محلی مواد در یک منطقه کوچک است. انرژی تابش لیزر از طریق هدایت گرما به فضای داخلی مواد پخش می شود و مواد برای تشکیل یک استخر مذاب خاص ذوب می شوند. جوشکاری لیزر یکی از جنبه های مهم کاربرد فناوری پردازش مواد لیزر است. دستگاه های جوشکاری لیزر عمدتاً به جوش لیزر پالس و جوشکاری لیزر موج مداوم تقسیم می شوند.

جوشکاری لیزر عمدتاً با هدف جوشکاری مواد دیواری نازک و قطعات دقیق انجام می شود و می تواند جوشکاری لکه ، جوشکاری باسن ، جوشکاری بخیه ، جوشکاری آب بندی و غیره را تحقق بخشد ، با نسبت ابعاد بالا ، عرض جوش کوچک ، منطقه تحت تأثیر گرمای کوچک ، تغییر شکل کوچک و سرعت جوشکاری سریع. درز جوش مسطح و زیبا است ، بدون نیاز یا درمان ساده پس از جوشکاری ، درز جوش از کیفیت بالایی برخوردار است ، منافذی ندارد ، دقیقاً قابل کنترل است ، نقطه تمرکز کوچک است ، دقت موقعیت یابی زیاد است و تحقق اتوماسیون آسان است.

جوش لیزر پالس عمدتاً برای جوشکاری لکه ها و جوشکاری درز مواد ورق فلزی استفاده می شود. فرآیند جوشکاری آن متعلق به نوع هدایت گرما است ، یعنی تابش لیزر سطح قطعه کار را گرم می کند و از طریق هدایت گرما در مواد پخش می شود تا شکل موج ، عرض ، قدرت اوج و فرکانس تکرار پالس لیزر و سایر پارامترها را کنترل کند. ، برای ایجاد یک ارتباط خوب بین قطعات کار. بزرگترین مزیت جوشکاری لیزر پالس این است که افزایش دما کلی قطعه کار کوچک است ، دامنه تحت تأثیر گرما کوچک است و تغییر شکل قطعه کار اندک است.

بیشتر جوشکاری لیزر موج مداوم لیزرهای پرقدرت با قدرت بیش از 500 وات هستند. به طور کلی ، از چنین لیزرها باید برای صفحات بالاتر از 1 میلی متر استفاده شود. مکانیسم جوشکاری آن جوش نفوذ عمیق بر اساس اثر سوراخ سوراخ است ، با نسبت ابعاد بزرگ ، که می تواند به بیش از 5: 1 ، سرعت جوشکاری سریع و تغییر شکل حرارتی کوچک برسد. این برنامه طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی در ماشین آلات ، اتومبیل ها ، کشتی ها و سایر صنایع دارد. همچنین برخی از لیزرهای کم مصرف CW با قدرت از ده ها تا صدها وات وجود دارد که به طور گسترده در جوش پلاستیکی و صنایع برزینگ لیزر مورد استفاده قرار می گیرند.

جوش لیزر موج مداوم عمدتاً با گرم کردن مداوم سطح قطعه کار با لیزر فیبر یا لیزر نیمه هادی انجام می شود. مکانیسم جوشکاری آن جوش نفوذ عمیق بر اساس اثر سوراخ سوراخ است ، با نسبت ابعاد زیاد و سرعت جوش سریع.

جوش لیزر پالس عمدتاً برای جوشکاری لکه ها و جوشکاری درز مواد فلزی با دیواره نازک با ضخامت کمتر از 1 میلی متر استفاده می شود. فرآیند جوشکاری متعلق به نوع هدایت گرما است ، یعنی تابش لیزر سطح قطعه کار را گرم می کند و سپس از طریق هدایت گرما در مواد پخش می شود. پارامترهایی مانند شکل موج ، عرض ، قدرت اوج و میزان تکرار ارتباط خوبی بین قطعات کار ایجاد می کند. این تعداد تعداد زیادی برنامه در پوسته های محصول 3C ، باتری های لیتیوم ، اجزای الکترونیکی ، جوشکاری تعمیر قالب و سایر صنایع دارد.

بزرگترین مزیت جوشکاری لیزر پالس این است که افزایش دما کلی قطعه کار کوچک است ، دامنه تحت تأثیر گرما کوچک است و تغییر شکل قطعه کار اندک است.

جوشکاری لیزر جوشکاری فیوژن است که از پرتو لیزر به عنوان منبع انرژی استفاده می کند و بر مفصل جوش تأثیر می گذارد. پرتو لیزر را می توان با یک عنصر نوری مسطح مانند آینه هدایت کرد و سپس توسط یک عنصر تمرکز بازتابنده یا آینه بر روی درز جوش پیش بینی کرد. جوشکاری لیزر جوشکاری غیر تماسی است ، در طول کار هیچ فشار لازم نیست ، اما برای جلوگیری از اکسیداسیون استخر مذاب ، گاز بی اثر لازم است و گاهی اوقات از فلز پرکننده استفاده می شود. جوشکاری لیزر را می توان با جوشکاری MIG ترکیب کرد تا جوشکاری کامپوزیت لیزر MIG برای دستیابی به جوش نفوذ بزرگ تشکیل شود و ورودی گرما در مقایسه با جوشکاری MIG بسیار کاهش می یابد.