Lượt xem: 20 Tác giả: Site Editor Thời gian xuất bản: 2023-01-12 Nguồn gốc: Địa điểm
Chúng ta đều biết rằng các loại máy phát laser bao gồm laser sóng liên tục (còn được gọi là laser CW) và laser xung. Đúng như tên gọi, đầu ra laser sóng liên tục liên tục theo thời gian và nguồn bơm laser liên tục cung cấp năng lượng để tạo ra đầu ra laser trong thời gian dài, từ đó thu được ánh sáng laser sóng liên tục. Công suất đầu ra của laser CW nhìn chung tương đối thấp, phù hợp cho những trường hợp cần hoạt động bằng laser sóng liên tục. Laser xung có nghĩa là nó chỉ hoạt động một lần trong một khoảng thời gian nhất định. Laser xung có công suất đầu ra lớn và phù hợp để đánh dấu, cắt, hàn, làm sạch và phân loại bằng laser. Trên thực tế, về mặt nguyên lý làm việc, chúng đều thuộc loại xung, nhưng tần số xung laser đầu ra của laser sóng liên tục tương đối cao, mắt người không thể nhận ra.
1. Nếu một bộ điều biến được thêm vào tia laser để tạo ra tổn thất định kỳ, một phần đầu ra có thể được chọn từ rất nhiều xung, được gọi là laser xung. Nói một cách đơn giản, ánh sáng laser phát ra từ xung laser là từng chùm tia. Nó là một dạng cơ học như sóng (sóng vô tuyến/sóng ánh sáng, v.v.) được phát ra cùng một lúc.2. Trong laser CW, ánh sáng thường được phát ra một lần trong một chuyến đi khứ hồi trong khoang. Bởi vì chiều dài khoang thường nằm trong khoảng từ milimét đến mét, nên nó có thể phát ra nhiều lần trong một giây, được gọi là laser sóng liên tục. Nói một cách đơn giản, tia laser CW phát ra liên tục. Nguồn bơm laser liên tục cung cấp năng lượng để tạo ra tia laser trong thời gian dài, từ đó thu được ánh sáng laser sóng liên tục.
Thông qua việc kích thích chất làm việc và đầu ra laser tương ứng, laser CW có thể tiếp tục ở chế độ liên tục trong một thời gian dài.
Laser xung có công suất đầu ra lớn; nó phù hợp để đánh dấu bằng laser, cắt, phân loại, v.v. Ưu điểm là độ tăng nhiệt độ tổng thể của phôi nhỏ, phạm vi ảnh hưởng nhiệt nhỏ và độ biến dạng của phôi nhỏ.
Laser sóng liên tục có trạng thái làm việc ổn định, nghĩa là trạng thái ổn định. Số lượng hạt của từng mức năng lượng trong laser CW và trường bức xạ trong hộp có sự phân bố ổn định.
Laser xung là loại laser có độ rộng xung của một tia laser đơn dưới 0,25 giây và chỉ hoạt động một lần trong một khoảng thời gian nhất định.
Chế độ làm việc của laser xung đề cập đến chế độ trong đó đầu ra của laser không liên tục và chỉ hoạt động một lần trong một khoảng thời gian nhất định.
Chế độ làm việc của laser sóng liên tục có nghĩa là đầu ra laser liên tục và đầu ra không bị gián đoạn sau khi bật laser.
Laser xung có công suất đầu ra lớn.2. Công suất đầu ra của laser sóng liên tục nhìn chung tương đối thấp.
Công suất đầu ra của laser sóng liên tục nhìn chung tương đối thấp.
Laser CW nói chung chỉ có thể đạt được kích thước công suất của chính chúng.
Laser xung có thể đạt được công suất gấp nhiều lần chính nó. Độ rộng xung càng ngắn thì hiệu ứng nhiệt càng ít và nhiều tia laser xung được sử dụng trong quá trình xử lý tinh tế.
Máy phát laser xung: cần được bảo trì thường xuyên và sẽ có vật tư tiêu hao sau này.
Máy phát laser sóng liên tục: Nó gần như không cần bảo trì và không cần vật tư tiêu hao trong giai đoạn sau.
Làm sạch bằng laser là một công nghệ làm sạch bề mặt vật liệu mới nổi có thể thay thế phương pháp làm sạch bằng phương pháp tẩy rửa, phun cát và phun nước áp suất cao truyền thống. Máy làm sạch bằng laser sử dụng đầu làm sạch di động và laser sợi quang, có khả năng truyền linh hoạt, khả năng điều khiển tốt, vật liệu ứng dụng rộng rãi, hiệu quả cao và hiệu quả tốt.
Bản chất của việc làm sạch bằng laser là sử dụng đặc tính mật độ năng lượng laser cao để tiêu diệt các chất ô nhiễm bám trên bề mặt chất nền mà không làm hỏng chất nền. Theo phân tích đặc tính quang học của chất nền được làm sạch và chất ô nhiễm, cơ chế làm sạch bằng laser có thể được chia thành hai loại: một là sử dụng sự khác biệt về tốc độ hấp thụ của chất ô nhiễm và chất nền đối với một bước sóng nhất định của năng lượng laser, để năng lượng laser có thể được hấp thụ hoàn toàn. Các chất ô nhiễm được hấp thụ, do đó các chất ô nhiễm được làm nóng để nở ra hoặc bay hơi. Loại còn lại là có rất ít sự khác biệt về tốc độ hấp thụ tia laser giữa chất nền và chất ô nhiễm. Một tia laser xung công suất cao, tần số cao được sử dụng để tác động lên bề mặt của vật thể và sóng xung kích làm cho chất ô nhiễm vỡ ra và tách ra khỏi bề mặt chất nền.
Trong lĩnh vực làm sạch bằng laser, laser sợi quang đã trở thành sự lựa chọn tốt nhất cho nguồn sáng làm sạch bằng laser nhờ độ tin cậy, ổn định và linh hoạt cao hơn. Là hai thành phần chính của laser sợi quang, laser sợi quang liên tục và laser sợi quang xung lần lượt chiếm vị trí thống trị trong xử lý vật liệu vĩ mô và xử lý vật liệu chính xác.
Việc loại bỏ lớp rỉ sét, sơn, dầu và oxit trên bề mặt kim loại hiện là lĩnh vực làm sạch bằng laser được sử dụng rộng rãi nhất. Loại bỏ rỉ sét nổi yêu cầu mật độ năng lượng laser thấp nhất và có thể đạt được bằng cách sử dụng laser xung năng lượng cực cao hoặc thậm chí là laser sóng liên tục với chất lượng chùm tia kém. Ngoài lớp oxit dày đặc, nhìn chung cần sử dụng laser MOPA với năng lượng xung gần chế độ đơn khoảng 1,5mJ với mật độ năng lượng cao. Đối với các chất ô nhiễm khác, nên chọn nguồn sáng thích hợp theo đặc tính hấp thụ ánh sáng và dễ làm sạch. Dòng máy làm sạch bằng laser sóng xung và liên tục của STYLECNC phù hợp cho ứng dụng làm sạch vết thô năng lượng siêu lớn và vết mịn năng lượng cao tương ứng.
Trong cùng điều kiện công suất, hiệu suất làm sạch của laser xung cao hơn nhiều so với laser sóng liên tục. Đồng thời, laser xung có thể kiểm soát nhiệt đầu vào tốt hơn và ngăn nhiệt độ bề mặt quá cao hoặc nóng chảy vi mô.
Laser CW có lợi thế về giá và có thể bù đắp khoảng cách về hiệu quả với laser xung bằng cách sử dụng laser công suất cao, nhưng laser CW công suất cao có lượng nhiệt đầu vào lớn hơn và tăng độ hư hại cho chất nền.
Do đó, có sự khác biệt cơ bản giữa hai trong các kịch bản ứng dụng. Với độ chính xác cao, cần kiểm soát chặt chẽ quá trình gia nhiệt của chất nền và các tình huống ứng dụng yêu cầu chất nền không bị phá hủy, chẳng hạn như khuôn, nên chọn tia laser xung. Đối với một số kết cấu thép, đường ống lớn, v.v., do thể tích lớn và tản nhiệt nhanh nên yêu cầu về độ hư hại của lớp nền không cao, có thể chọn laser sóng liên tục.
Hàn laser là sử dụng các xung laser năng lượng cao để làm nóng cục bộ vật liệu trong một khu vực nhỏ. Năng lượng của bức xạ laser khuếch tán vào bên trong vật liệu thông qua sự dẫn nhiệt và vật liệu bị nóng chảy để tạo thành một bể nóng chảy cụ thể. Hàn laser là một trong những khía cạnh quan trọng của việc ứng dụng công nghệ xử lý vật liệu laser. Máy hàn laser chủ yếu được chia thành hàn laser xung và hàn laser sóng liên tục.
Hàn laser chủ yếu nhằm mục đích hàn các vật liệu có thành mỏng và các bộ phận chính xác, và có thể thực hiện hàn điểm, hàn đối đầu, hàn khâu, hàn kín, v.v., với tỷ lệ khung hình cao, chiều rộng mối hàn nhỏ, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, biến dạng nhỏ và tốc độ hàn nhanh. Đường hàn phẳng và đẹp, không cần xử lý đơn giản sau khi hàn, đường hàn có chất lượng cao, không có lỗ rỗng, có thể điều khiển chính xác, điểm lấy nét nhỏ, độ chính xác định vị cao và dễ dàng thực hiện tự động hóa.
Hàn laser xung chủ yếu được sử dụng để hàn điểm và hàn đường may của vật liệu kim loại tấm. Quá trình hàn của nó thuộc loại dẫn nhiệt, nghĩa là bức xạ laser làm nóng bề mặt phôi và khuếch tán vào vật liệu thông qua dẫn nhiệt để kiểm soát dạng sóng, chiều rộng, công suất cực đại và tần số lặp lại của xung laser và các thông số khác. , để tạo thành một kết nối tốt giữa các phôi. Ưu điểm lớn nhất của hàn laser xung là độ tăng nhiệt độ tổng thể của phôi nhỏ, phạm vi ảnh hưởng nhiệt nhỏ và độ biến dạng của phôi nhỏ.
Hầu hết hàn laser sóng liên tục là laser công suất cao với công suất hơn 500 watt. Nói chung, những tia laser như vậy nên được sử dụng cho các tấm có kích thước trên 1mm. Cơ chế hàn của nó là hàn xuyên sâu dựa trên hiệu ứng lỗ kim, với tỷ lệ khung hình lớn, có thể đạt hơn 5: 1, tốc độ hàn nhanh và biến dạng nhiệt nhỏ. Nó có nhiều ứng dụng trong máy móc, ô tô, tàu thủy và các ngành công nghiệp khác. Ngoài ra còn có một số laser CW công suất thấp với công suất từ hàng chục đến hàng trăm watt, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hàn nhựa và hàn laser.
Hàn laser sóng liên tục chủ yếu được thực hiện bằng cách làm nóng liên tục bề mặt phôi bằng laser sợi quang hoặc laser bán dẫn. Cơ chế hàn của nó là hàn xuyên sâu dựa trên hiệu ứng lỗ kim, với tỷ lệ khung hình lớn và tốc độ hàn nhanh.
Hàn laser xung chủ yếu được sử dụng để hàn điểm và hàn đường may các vật liệu kim loại có thành mỏng có độ dày dưới 1mm. Quá trình hàn thuộc loại dẫn nhiệt, tức là bức xạ laser làm nóng bề mặt phôi, sau đó khuếch tán vào vật liệu thông qua dẫn nhiệt. Các thông số như dạng sóng, độ rộng, công suất cực đại và tốc độ lặp lại tạo nên sự kết nối tốt giữa các phôi. Nó có một số lượng lớn ứng dụng trong vỏ sản phẩm 3C, pin lithium, linh kiện điện tử, hàn sửa chữa khuôn và các ngành công nghiệp khác.
Ưu điểm lớn nhất của hàn laser xung là độ tăng nhiệt độ tổng thể của phôi nhỏ, phạm vi ảnh hưởng nhiệt nhỏ và độ biến dạng của phôi nhỏ.
Hàn laser là phương pháp hàn nhiệt hạch, sử dụng chùm tia laser làm nguồn năng lượng và tác động lên mối nối của vật hàn. Chùm tia laser có thể được dẫn hướng bởi một phần tử quang học phẳng, chẳng hạn như gương, sau đó chiếu lên đường hàn bằng phần tử lấy nét phản chiếu hoặc gương. Hàn laser là hàn không tiếp xúc, không cần áp suất trong quá trình vận hành, nhưng cần có khí trơ để ngăn chặn quá trình oxy hóa của bể nóng chảy và đôi khi sử dụng kim loại phụ. Hàn laser có thể kết hợp với hàn MIG để tạo thành hàn hỗn hợp MIG laser để đạt được độ xuyên thấu lớn và lượng nhiệt đầu vào giảm đi rất nhiều so với hàn MIG.
