Sudare și curățare laser cu laser continuu față de laser pulsat

    Știm cu toții că tipurile de generatoare laser includ lasere cu undă continuă (cunoscute și sub denumirea de lasere CW) și lasere pulsate. După cum sugerează și numele, producția de laser cu undă continuă este continuă în timp, iar sursa de pompă laser oferă continuu energie pentru a genera o putere laser pentru o lungă perioadă de timp, obținând astfel o lumină laser continuă. Puterea de ieșire a laserelor CW este, în general, relativ scăzută, ceea ce este potrivit pentru ocazii care necesită funcționare continuă laser cu undă. Laserul pulsat înseamnă că funcționează o singură dată la un anumit interval. Laserul pulsat are o putere mare de ieșire și este potrivit pentru marcarea laserului, tăierea, sudarea, curățarea și variația. De fapt, în ceea ce privește principiul de lucru, toate aparțin tipului de puls, dar frecvența pulsului laser de ieșire a laserului de undă continuă este relativ ridicată, ceea ce nu poate fi recunoscut de ochiul uman. 

Laser pulsat vs CW Laser

Definiție și principiu

1. Dacă la laser este adăugat un modulator pentru a genera o pierdere periodică, o parte a producției poate fi selectată din atâtea impulsuri, care se numește laser pulsat. Mai simplu spus, lumina laser emisă de laserul pulsat este fascicul de fascicul. Este o formă mecanică, cum ar fi o undă (undă radio/undă de lumină etc.) care este emisă în același timp.2. Într-un laser CW, lumina este în general ieșită o dată într-o călătorie dus-întors în cavitate. Deoarece lungimea cavității este, în general, în intervalul de milimetri până la metri, poate ieși de multe ori pe secundă, ceea ce se numește laser cu undă continuă. Mai simplu spus, laserul CW emite continuu. Sursa pompei laser oferă continuu energie pentru a genera o putere laser pentru o lungă perioadă de timp, obținând astfel o lumină laser continuă cu undă.

Caracteristici

1. Prin excitația substanței de lucru și a producției laser corespunzătoare, laserul CW poate continua într -un mod continuu pentru o perioadă lungă de timp. 

2. Laserul pulsului are o putere de ieșire mare; Este potrivit pentru marcarea laserului, tăierea, variarea, etc. Avantajul este că creșterea generală a temperaturii a piesei este mică, intervalul afectat de căldură este mic, iar deformarea piesei de lucru este mică.

Caracteristică

1. Laserul de undă continuă are o stare de lucru stabilă, adică o stare constantă. Numărul de particule al fiecărui nivel de energie din laserul CW și câmpul de radiații din cavitate au o distribuție stabilă.

2. Laserul pulsat se referă la un laser a cărui lățime a pulsului unui singur laser este mai mică de 0,25 secunde și funcționează o singură dată la un anumit interval.

Metode de lucru

1. Modul de lucru al laserului pulsat se referă la modul în care ieșirea laserului este discontinuă și funcționează o singură dată la un anumit interval.

2. Modul de lucru al laserului cu undă continuă înseamnă că ieșirea laser este continuă, iar ieșirea nu este întreruptă după pornirea laserului.

Putere de ieșire

1. Laserul pulsat are o putere mare de ieșire.2. Puterea de ieșire a laserelor de undă continuă este în general relativ scăzută.

2. Puterea de ieșire a laserelor de undă continuă este în general relativ scăzută.

Putere maximă

1. Laserele CW, în general, nu pot atinge decât dimensiunea propriei puteri.

2. Laserul pulsat poate realiza de multe ori propria putere. Cu cât este mai scurtă lățimea pulsului, cu atât este mai puțin efectul termic și mai multe lasere pulsate sunt utilizate în procesarea fină.

Consumabile și întreținere

1. Generator laser Pulse: trebuie menținut frecvent, iar consumabilele vor fi disponibile mai târziu.

2. Generator laser cu undă continuă: este aproape fără întreținere și nu sunt necesare consumabile în etapa ulterioară.

Curățarea cu laser CW față de curățarea cu laser pulsat

    Curățarea cu laser este o tehnologie de curățare a suprafeței materialelor emergente care poate înlocui decaparea tradițională, scandarea și curățarea cu apă de înaltă presiune. Mașina de curățare laser adoptă cap de curățare portabil și laser cu fibre, care are transmisie flexibilă, o bună controlabilitate, materiale aplicabile largi, eficiență ridicată și efect bun.

Esența curățării cu laser este de a utiliza caracteristicile densității energetice cu laser ridicat pentru a distruge poluanții atașați la suprafața substratului fără a deteriora substratul. Conform analizei caracteristicilor optice ale substratului curățat și ale poluanților, mecanismul de curățare laser poate fi împărțit în două categorii: una este să utilizăm diferența în rata de absorbție a poluanților și substratul la o anumită lungime de undă a energiei laser, astfel încât energia laser să poată fi absorbită complet. Poluanții sunt absorbiți, astfel încât poluanții să fie încălziți pentru a se extinde sau a se vaporiza. Celălalt tip este că există o mică diferență în rata de absorbție laser între substrat și poluant. Un laser pulsat de înaltă frecvență, cu putere ridicată, este utilizat pentru a afecta suprafața obiectului, iar unda de șoc face ca poluantul să izbucnească și să se separe de suprafața substratului.

În domeniul curățării cu laser, fibra laser a devenit cea mai bună alegere pentru sursa de lumină de curățare cu laser, datorită fiabilității, stabilității și flexibilității sale mai mari. Deoarece cele două componente majore ale laserelor cu fibre, laserele cu fibre continue și laserele cu fibre pulsate ocupă o poziție dominantă în procesarea materialelor macroscopice și, respectiv, procesarea materialelor de precizie.

Îndepărtarea ruginii, vopselei, uleiului și stratului de oxid pe suprafețele metalice este în prezent cel mai utilizat câmp de curățare cu laser. Îndepărtarea plutitoare a ruginii necesită cea mai mică densitate a puterii laser și poate fi obținută prin utilizarea laserelor pulsate cu energie ultra-înaltă sau chiar a laserelor de undă continuă cu o calitate slabă a fasciculului. În plus față de stratul de oxid dens, în general este necesar să se utilizeze un laser MOPA cu o energie de impuls de aproximativ 1,5 mJ cu o densitate mare de putere. Pentru alți poluanți, ar trebui să fie selectată o sursă de lumină adecvată în funcție de caracteristicile sale de absorbție a luminii și de ușurința curățării. Seria de mașini de curățare cu undă pulsată și continuă cu undă este potrivită pentru aplicarea unui loc grosier cu energie mare, respectiv mare și, respectiv, cu un loc fin cu energie mare.

În aceleași condiții de putere, eficiența de curățare a laserelor pulsate este mult mai mare decât cea a laserelor cu undă continuă. În același timp, laserele pulsate pot controla mai bine aportul de căldură și împiedică temperatura substratului să fie prea mare sau micro-topire.

Laserele CW au un avantaj al prețului și pot compensa decalajul eficienței cu lasere pulsate prin utilizarea laserelor de mare putere, dar laserele CW cu putere mare au un aport de căldură mai mare și o deteriorare crescută a substratului.

Prin urmare, există diferențe fundamentale între cele două în scenarii de aplicare. Cu o precizie ridicată, este necesar să se controleze strict încălzirea substratului, iar scenariile de aplicare care necesită ca substratul să fie nedistructiv, cum ar fi matrițele, ar trebui să aleagă un laser pulsat. Pentru unele structuri mari de oțel, țevi etc.

Sudarea cu laser CW vs sudură cu laser pulsat

Sudarea cu laser este de a utiliza impulsuri laser cu energie mare pentru a încălzi local materialul într-o zonă mică. Energia radiațiilor laser se difuzează în interiorul materialului prin conducerea căldurii, iar materialul este topit pentru a forma un bazin specific topit. Sudarea cu laser este unul dintre aspectele importante ale aplicării tehnologiei de procesare a materialelor laser. Mașinile de sudare cu laser sunt împărțite în principal în sudarea cu laser puls și sudarea cu undă continuă laser.

Sudarea cu laser se adresează în principal sudării materialelor cu pereți subțiri și a pieselor de precizie și poate realiza sudarea la fața locului, sudarea cu fundul, sudarea cu cusături, etanșarea sudării etc., cu raport de aspect ridicat, lățime mică de sudură, zonă mică de căldură, deformare mică și viteză de sudare rapidă. Cusătura de sudare este plană și frumoasă, nu este nevoie sau un tratament simplu după sudare, cusătura de sudare este de înaltă calitate, nu are pori, poate fi controlată cu precizie, locul de focalizare este mic, precizia de poziționare este ridicată și este ușor de realizat automatizarea.

Sudarea cu laser puls este utilizată în principal pentru sudarea la fața locului și sudarea cusăturilor de materiale din tablă. Procesul său de sudare aparține tipului de conducere a căldurii, adică radiația laser încălzește suprafața piesei de prelucrat și se difuzează în material prin conducerea căldurii pentru a controla forma de undă, lățimea, puterea maximă și frecvența de repetare a pulsului laser și alți parametri. , pentru a forma o legătură bună între piesele de lucru. Cel mai mare avantaj al sudării cu laser Pulse este că creșterea generală a temperaturii a piesei este mică, gama afectată de căldură este mică, iar deformarea piesei este mică.

Cea mai mare parte a sudării laserului cu undă continuă sunt lasere de mare putere, cu o putere de peste 500 de wați. În general, astfel de lasere trebuie utilizate pentru plăci peste 1mm. Mecanismul său de sudare este suderea de penetrare profundă bazată pe efectul de pin, cu un raport de aspect mare, care poate atinge mai mult de 5: 1, viteza de sudare rapidă și deformarea termică mică. Are o gamă largă de aplicații în utilaje, automobile, nave și alte industrii. Există, de asemenea, unele lasere CW cu putere redusă, cu puteri care variază de la zeci la sute de wați, care sunt utilizate pe scară largă în industriile de sudare din plastic și brațare laser.

Sudarea cu undă continuă cu undă se realizează în principal prin încălzirea continuă a suprafeței piesei de lucru cu un laser cu fibre sau un laser semiconductor. Mecanismul său de sudare este sudare profundă penetră bazată pe efectul pinului, cu un raport de aspect mare și viteza de sudare rapidă.

Sudarea cu laser puls este utilizată în principal pentru sudarea la fața locului și sudarea cusăturii de materiale metalice cu pereți subțiri, cu o grosime mai mică de 1mm. Procesul de sudare aparține tipului de conducere de căldură, adică radiația laser încălzește suprafața piesei de prelucrat, apoi se difuzează în material prin conducerea căldurii. Parametrii precum forma de undă, lățimea, puterea maximă și rata de repetare fac o legătură bună între piese de lucru. Are un număr mare de aplicații în cochilii de produse 3C, baterii cu litiu, componente electronice, sudare pentru reparații de mucegai și alte industrii.

Cel mai mare avantaj al sudării cu laser Pulse este că creșterea generală a temperaturii a piesei este mică, gama afectată de căldură este mică, iar deformarea piesei este mică.

Sudarea cu laser este o sudură de fuziune, care folosește un fascicul laser ca sursă de energie și are impact asupra articulației sudurii. Fasciculul laser poate fi ghidat de un element optic plat, cum ar fi o oglindă, apoi proiectat pe cusătura de sudură printr -un element de focalizare reflectorizant sau oglindă. Sudarea cu laser este sudare fără contact, nu este necesară o presiune în timpul funcționării, dar este necesar un gaz inert pentru a preveni oxidarea bazinului topit, iar metalul de umplere este utilizat ocazional. Sudarea cu laser poate fi combinată cu sudarea MIG pentru a forma sudare compozit cu laser MIG pentru a obține o sudare mare de penetrare, iar aportul de căldură este mult redus în comparație cu sudarea MIG.