Hàn & làm sạch bằng laser với laser liên tục vs laser

    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 một thời gian dài, do đó có được ánh sáng laser sóng liên tục. Công suất đầu ra của laser CW thường tương đối thấp, phù hợp cho các trường hợp yêu cầu hoạt động 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 laser, cắt, hàn, làm sạch và dao động. Trên thực tế, về nguyên tắc làm việc, tất cả chúng đều thuộc loại xung, nhưng tần số xung laser đầu ra của laser sóng liên tục tương đối cao, không thể nhận ra bằng mắt người. 

Laser Laser vs CW

Định nghĩa & nguyên tắc

1. Nếu một bộ điều biến được thêm vào laser để tạo ra tổn thất định kỳ, một phần của 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 tia laser xung là 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 là đầu ra một lần trong một chuyến đi khứ hồi trong khoang. Bởi vì chiều dài khoang thường nằm trong phạm vi milimet đến mét, nó có thể xuất ra nhiều lần mỗi giây, được gọi là laser sóng liên tục. Nói một cách đơn giản, laser CW phát ra liên tục. Nguồn bơm laser liên tục cung cấp năng lượng để tạo ra đầu ra laser trong một thời gian dài, do đó thu được ánh sáng laser sóng liên tục.

Đặc trưng

1. 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. 

2. Laser xung có công suất đầu ra lớn; Nó phù hợp để đánh dấu laser, cắt, dao động, v.v ... Ưu điểm là sự gia tăng nhiệt độ tổng thể của phôi là nhỏ, phạm vi bị ảnh hưởng bởi nhiệt là nhỏ và biến dạng của phôi là nhỏ.

Đặc tính

1. Laser sóng liên tục có trạng thái làm việc ổn định, nghĩa là trạng thái ổn định. Số hạt của từng mức năng lượng trong laser CW và trường bức xạ trong khoang có phân phối ổn định.

2. Laser xung đề cập đến một tia laser có chiều rộng xung của một laser duy nhất nhỏ hơn 0,25 giây và chỉ hoạt động một lần ở một khoảng thời gian nhất định.

Phương pháp làm việc

1. Chế độ làm việc của laser xung đề cập đến chế độ đầu ra của laser không liên tục và chỉ hoạt động một lần ở một khoảng thời gian nhất định.

2. Chế độ làm việc của laser sóng liên tục có nghĩa là đầu ra laser là liên tục và đầu ra không bị gián đoạn sau khi bật laser.

Công suất đầu ra

1. Laser xung có công suất đầu ra lớn.2. Công suất đầu ra của laser sóng liên tục thường tương đối thấp.

2. Công suất đầu ra của laser sóng liên tục thường tương đối thấp.

Đỉnh công suất

1. Laser CW thường chỉ có thể đạt được kích thước của sức mạnh của chính họ.

2. Laser xung có thể đạt được nhiều lần sức mạnh của chính nó. Chiều rộng xung càng ngắn, hiệu ứng nhiệt càng ít và nhiều laser xung được sử dụng trong quá trình xử lý tốt.

Vật phẩm tiêu hao & bảo trì

1. Trình tạo laser xung: Cần được duy trì thường xuyên và hàng tiêu dùng sẽ có sẵn sau.

2. Trình tạo laser sóng liên tục: Nó gần như không cần bảo trì và không có vật tư tiêu hao nào được yêu cầu trong giai đoạn sau.

Làm sạch laser CW so với làm sạch laser xung

    Làm sạch laser là một công nghệ làm sạch bề mặt vật liệu mới nổi, có thể thay thế việc làm sạch súng nước ngâm, làm cát và làm sạch nước cao áp. Máy làm sạch laser áp dụng đầu làm sạch di động và laser sợi, có hộp số linh hoạt, khả năng điều khiển tốt, vật liệu áp dụng rộng, hiệu quả cao và hiệu quả tốt.

Tinh chất của việc làm sạch laser là sử dụng các đặc điểm của mật độ năng lượng laser cao để phá hủy các chất ô nhiễm được gắn vào bề mặt của chất nền mà không làm hỏng chất nền. Theo phân tích các đặc tính quang học của chất nền được làm sạch và các chất ô nhiễm, cơ chế làm sạch laser có thể được chia thành hai loại: một là sử dụng sự khác biệt về tốc độ hấp thụ của các chất ô nhiễm và chất nền đến một bước sóng năng lượng laser nhất định, do đó năng lượng laser có thể được hấp thụ đầy đủ. Các chất ô nhiễm được hấp thụ, do đó các chất ô nhiễm được làm nóng để mở rộng hoặc bốc hơi. Loại khác là có rất ít sự khác biệt về tốc độ hấp thụ laser giữa chất nền và chất ô nhiễm. Một laser xung năng lượng cao, tần số cao được sử dụng để tác động đến bề mặt của vật thể và sóng xung kích làm cho chất ô nhiễm bị vỡ và tách biệt khỏi bề mặt của chất nền.

Trong lĩnh vực làm sạch laser, laser sợi đã trở thành lựa chọn tốt nhất cho nguồn sáng làm sạch laser do độ tin cậy, ổn định và tính linh hoạt cao hơn. Khi hai thành phần chính của laser sợi, laser sợi liên tục và laser sợi xung chiếm một vị trí chiếm ưu thế trong xử lý vật liệu vĩ mô và xử lý vật liệu chính xác, tương ứng.

Việc loại bỏ lớp rỉ sét, sơn, dầu và oxit trên bề mặt kim loại hiện là trường làm sạch laser được sử dụng rộng rãi nhất. Việc loại bỏ rỉ sét yêu cầu mật độ công suất laser thấp nhất và có thể đạt được bằng cách sử dụng laser xung cực cao hoặc thậm chí là laser sóng liên tục với chất lượng chùm tia kém. Ngoài lớp oxit dày đặc, thường cần phải sử dụng laser MOPA với năng lượng xung gần đơn lẻ khoảng 1,5mJ với mật độ công suất cao. Đối với các chất ô nhiễm khác, một nguồn sáng thích hợp nên được chọn theo đặc điểm hấp thụ ánh sáng và dễ làm sạch. Một loạt các máy làm sạch laser sóng xung và liên tục của Styrecnc phù hợp cho việc áp dụng điểm thô siêu lớn và điểm mịn năng lượng cao tương ứng.

Trong cùng điều kiện năng lượng, hiệu quả làm sạch của các laser xung cao hơn nhiều so với các laser sóng liên tục. Đồng thời, các laser xung có thể kiểm soát tốt hơn đầu vào nhiệt và ngăn nhiệt độ cơ chất quá cao hoặc di động vi mô.

Laser CW có lợi thế về giá và có thể tạo ra khoảng cách về hiệu quả với laser xung bằng cách sử dụng laser công suất cao, nhưng laser CW công suất cao có đầu vào nhiệt lớn hơn và tăng thiệt 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 phải kiểm soát chặt chẽ quá trình gia nhiệt của chất nền và các kịch bản ứng dụng yêu cầu chất nền không phá hủy, chẳng hạn như khuôn, nên chọn laser xung. Đối với một số cấu trúc thép lớn, đường ống, v.v., do khối lượng lớn và tản nhiệt nhanh, các yêu cầu về thiệt hại cho chất nền không cao, và có thể chọn các laser sóng liên tục.

Hàn laser CW so với hàn laser xung

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 dẫn nhiệt và vật liệu được tan chảy để tạo thành một bể nóng chảy cụ thể. Hàn laser là một trong những khía cạnh quan trọng của việc áp dụng công nghệ xử lý vật liệu laser. Các 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 vách mỏng và các bộ phận chính xác, và có thể nhận ra hàn điểm, hàn mông, hàn khâu, hàn niêm phong, v.v., với tỷ lệ khung hình cao, chiều rộng hàn nhỏ, vùng bị ảnh hưởng nhỏ, biến dạng nhỏ và tốc độ hàn nhanh. Phong hàn bằng phẳng và đẹp, không cần điều trị đơn giản sau khi hàn, ký hiệu hàn có chất lượng cao, không có lỗ chân lông, có thể được kiểm soát chính xác, điểm lấy nét là nhỏ, độ chính xác định vị cao và dễ dàng nhận ra 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 của 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 sự gia tăng nhiệt độ tổng thể của phôi là nhỏ, phạm vi bị ảnh hưởng bởi nhiệt là nhỏ và biến dạng của phôi là nhỏ.

Hầu hết các hàn laser sóng liên tục là laser năng lượng cao với công suất hơn 500 watt. Nói chung, những laser như vậy nên được sử dụng cho các tấm trên 1mm. Cơ chế hàn của nó là hàn thâm nhập sâu dựa trên hiệu ứng pinhole, với tỷ lệ khung hình lớn, có thể đạt hơn 5: 1, tốc độ hàn nhanh và biến dạng nhiệt nhỏ. Nó có một loạt các ứng dụng trong máy móc, ô tô, tàu và các ngành công nghiệp khác. Ngoài ra còn có một số laser CW công suất thấp với sức mạnh từ hàng chục đến hàng trăm watt, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hàn nhựa và laser.

Hàn laser sóng liên tục được thực hiện chủ yếu bằng cách liên tục làm nóng bề mặt của phôi bằng laser sợi hoặc laser bán dẫn. Cơ chế hàn của nó là hàn thâm nhập 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 của các vật liệu kim loại có thành mỏng với độ dày dưới 1mm. Quá trình hàn thuộc loại dẫn nhiệt, nghĩa là, bức xạ laser làm nóng bề mặt của phôi, và sau đó khuếch tán vào vật liệu thông qua dẫn nhiệt. Các tham số như dạng sóng, chiều rộng, công suất cực đại và tốc độ lặp lại tạo ra một kết nối tốt giữa các phôi. Nó có một số lượng lớn các 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 sự gia tăng nhiệt độ tổng thể của phôi là nhỏ, phạm vi bị ảnh hưởng bởi nhiệt là nhỏ và biến dạng của phôi là nhỏ.

Hàn laser là một hàn nhiệt hạch, sử dụng chùm tia laser làm nguồn năng lượng và tác động đến khớp của mối hàn. Chùm tia laser có thể được hướng dẫn bởi một phần tử quang phẳng, chẳng hạn như gương, và sau đó được chiếu lên đường nối hàn bằng một phần tử lấy nét hoặc gương phản xạ. Hàn laser là hàn không tiếp xúc, không cần áp suất trong quá trình hoạt động, nhưng phải có khí trơ để ngăn chặn quá trình oxy hóa của bể nóng chảy và đôi khi kim loại phụ được sử dụng. Hàn laser có thể được kết hợp với hàn MIG để hình thành Laser MIG Hàn tổng hợp để đạt được hàn thâm nhập lớn, và đầu vào nhiệt giảm đáng kể so với hàn MIG.