Tez paylaşım üçün sosial media hesablarımıza abunə olun
Davamlı Dalğa Lazeri
"Davamlı Dalğa" sözünün qısaltması olan CW, əməliyyat zamanı fasiləsiz lazer çıxışı təmin edə bilən lazer sistemlərinə aiddir. Əməliyyat dayandırılana qədər davamlı olaraq lazer şüalandırma qabiliyyəti ilə xarakterizə olunan CW lazerləri, digər lazer növlərinə nisbətən daha aşağı pik gücü və daha yüksək orta gücü ilə fərqlənir.
Geniş Tətbiqlər
Davamlı çıxış xüsusiyyətinə görə, CW lazerləri metal kəsmə və mis və alüminiumun qaynağı kimi sahələrdə geniş istifadə olunur və bu da onları ən çox yayılmış və geniş tətbiq olunan lazer növləri arasında yer alır. Sabit və ardıcıl enerji çıxışı təmin etmək qabiliyyəti onları həm dəqiq emal, həm də kütləvi istehsal ssenarilərində əvəzsiz edir.
Proses Tənzimləmə Parametrləri
Optimal proses performansı üçün CW lazerinin tənzimlənməsi güc dalğa forması, defokus miqdarı, şüa nöqtəsinin diametri və emal sürəti daxil olmaqla bir neçə əsas parametrə diqqət yetirməyi əhatə edir. Bu parametrlərin dəqiq tənzimlənməsi ən yaxşı emal nəticələrinə nail olmaq, lazer emalı əməliyyatlarında səmərəliliyi və keyfiyyəti təmin etmək üçün vacibdir.
Davamlı Lazer Enerji Diaqramı
Enerji Paylanması Xüsusiyyətləri
CW lazerlərinin diqqətəlayiq bir xüsusiyyəti, lazer şüasının en kəsiyinin enerji paylanmasının mərkəzdən xaricə, Gauss (normal paylanma) nümunəsində azaldığı Qaus enerji paylanmasıdır. Bu paylanma xüsusiyyəti, CW lazerlərinə, xüsusən də konsentrat enerji paylanması tələb edən tətbiqlərdə son dərəcə yüksək fokuslama dəqiqliyi və emal səmərəliliyi əldə etməyə imkan verir.
CW Lazer Enerji Paylama Diaqramı
Davamlı Dalğalı (CW) Lazer Qaynaqının Üstünlükləri
Mikrostruktur Perspektivi
Metalların mikrostrukturunun araşdırılması Davamlı Dalğa (CW) lazer qaynağının Kvazi-Davamlı Dalğa (QCW) impuls qaynağı ilə müqayisədə fərqli üstünlüklərini ortaya qoyur. Adətən 500Hz ətrafında tezlik limiti ilə məhdudlaşdırılan QCW impuls qaynağı, üst-üstə düşmə sürəti ilə nüfuzetmə dərinliyi arasında güzəştlə üzləşir. Aşağı üst-üstə düşmə sürəti qeyri-kafi dərinliyə səbəb olur, yüksək üst-üstə düşmə sürəti isə qaynaq sürətini məhdudlaşdırır və səmərəliliyi azaldır. Bunun əksinə olaraq, müvafiq lazer nüvəsinin diametrlərinin və qaynaq başlıqlarının seçilməsi ilə CW lazer qaynağı səmərəli və davamlı qaynaq əldə edir. Bu üsul yüksək möhür bütövlüyü tələb edən tətbiqlərdə xüsusilə etibarlı olduğunu sübut edir.
Termal Təsirlərin Nəzərdən Keçirilməsi
Termal təsir baxımından, QCW impulslu lazer qaynağı üst-üstə düşmə problemindən əziyyət çəkir və bu da qaynaq tikişinin təkrarlanan qızmasına səbəb olur. Bu, metalın mikrostrukturu ilə ana material arasında uyğunsuzluqlar, o cümlədən dislokasiya ölçülərində və soyutma sürətlərində dəyişikliklər yarada bilər və bununla da çatlama riskini artırır. Digər tərəfdən, CW lazer qaynağı daha vahid və davamlı isitmə prosesi təmin etməklə bu problemdən yayınır.
Tənzimləmənin asanlığı
Əməliyyat və tənzimləmə baxımından, QCW lazer qaynağı impuls təkrarlanma tezliyi, pik güc, impuls eni, iş dövrü və daha çox daxil olmaqla bir neçə parametrin diqqətlə tənzimlənməsini tələb edir. CW lazer qaynağı tənzimləmə prosesini sadələşdirir, əsasən dalğa formasına, sürətə, gücə və fokuslanma miqdarına diqqət yetirir və əməliyyat çətinliyini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
CW Lazer Qaynaqında Texnoloji Tərəqqi
QCW lazer qaynağı yüksək pik gücü və aşağı istilik girişi ilə tanınsa da, istiliyə həssas komponentlərin və son dərəcə nazik divarlı materialların qaynağı üçün faydalı olsa da, CW lazer qaynaq texnologiyasındakı irəliləyişlər, xüsusən də yüksək güclü tətbiqlər (adətən 500 vattdan yuxarı) və açar dəliyi effektinə əsaslanan dərin nüfuzetmə qaynağı üçün onun tətbiq dairəsini və səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirmişdir. Bu tip lazer, nisbətən yüksək istilik girişinə baxmayaraq, yüksək aspekt nisbətlərinə (8:1-dən çox) nail olmaqla, 1 mm-dən qalın materiallar üçün xüsusilə uyğundur.
Kvazi-Davamlı Dalğa (QCW) Lazer Qaynaq
Fokuslanmış Enerji Paylanması
QCW, "Kvazi-Keçirici Dalğa" mənasını verir və lazerin kəsilmədən işıq saçdığı lazer texnologiyasını təmsil edir, bu da şəkildə a-da göstərildiyi kimidir. Tək rejimli davamlı lazerlərin vahid enerji paylanmasından fərqli olaraq, QCW lazerləri enerjilərini daha sıx şəkildə cəmləşdirir. Bu xüsusiyyət QCW lazerlərinə daha yüksək enerji sıxlığı verir və bu da daha güclü nüfuzetmə qabiliyyətinə çevrilir. Nəticədə yaranan metallurgiya effekti, dərinlik-en nisbəti əhəmiyyətli olan "dırnaq" formasına bənzəyir və QCW lazerlərinin yüksək əks etdirici ərintilər, istiliyə həssas materiallar və dəqiq mikroqaynaqla əlaqəli tətbiqlərdə üstün olmasına imkan verir.
Gücləndirilmiş Sabitlik və Azaldılmış Şleyf Müdaxiləsi
QCW lazer qaynaqının əsas üstünlüklərindən biri metal şleyfinin materialın udma sürətinə təsirini azaltmaq qabiliyyətidir və bu da daha sabit bir prosesə gətirib çıxarır. Lazer-material qarşılıqlı təsiri zamanı intensiv buxarlanma ərimə hovuzunun üstündə metal buxarı və plazma qarışığı yarada bilər ki, bu da adətən metal şleyf adlanır. Bu şleyf materialın səthini lazerdən qoruya bilər və qeyri-sabit enerji ötürülməsinə və sıçrama, partlayış nöqtələri və çuxurlar kimi qüsurlara səbəb olur. Lakin, QCW lazerlərinin aralıqlı emissiyası (məsələn, 5ms partlayış və ardından 10ms fasilə) hər bir lazer impulsunun metal şleyfdən təsirlənmədən materialın səthinə çatmasını təmin edir və nəticədə xüsusilə nazik təbəqəli qaynaq üçün əlverişli olan xeyli sabit bir qaynaq prosesi yaranır.
Sabit Ərimə Hovuzu Dinamikası
Ərimə hovuzunun dinamikası, xüsusən də açar dəliyinə təsir edən qüvvələr baxımından, qaynağın keyfiyyətini müəyyən etməkdə çox vacibdir. Davamlı lazerlər, uzun müddət məruz qalma və daha böyük istilik təsir zonaları səbəbindən, maye metal ilə doldurulmuş daha böyük ərimə hovuzları yaratmağa meyllidirlər. Bu, açar dəliyinin çökməsi kimi böyük ərimə hovuzları ilə əlaqəli qüsurlara səbəb ola bilər. Bunun əksinə olaraq, QCW lazer qaynağının fokuslanmış enerjisi və daha qısa qarşılıqlı təsir müddəti ərimə hovuzunu açar dəliyinin ətrafında cəmləşdirir və nəticədə daha vahid qüvvə paylanması və məsaməlilik, çatlama və sıçrama halları daha az olur.
İstilikdən Təsirlənən Minimal Zona (HAZ)
Davamlı lazer qaynağı materialları davamlı istiliyə məruz qoyur və bu da materialda əhəmiyyətli istilik keçiriciliyinə səbəb olur. Bu, nazik materiallarda arzuolunmaz istilik deformasiyasına və stressdən qaynaqlanan qüsurlara səbəb ola bilər. QCW lazerləri, aralıqlı işləmələri ilə materialların soyumasına imkan verir və beləliklə, istiliyə məruz qalan zonanı və istilik girişini minimuma endirir. Bu, QCW lazer qaynağını xüsusilə nazik materiallar və istiliyə həssas komponentlərə yaxın olanlar üçün uyğun edir.
Daha Yüksək Pik Gücü
Fasiləsiz lazerlərlə eyni orta gücə malik olmasına baxmayaraq, QCW lazerləri daha yüksək pik güclərinə və enerji sıxlığına nail olur ki, bu da daha dərin nüfuzetmə və daha güclü qaynaq imkanlarına səbəb olur. Bu üstünlük xüsusilə mis və alüminium ərintilərinin nazik təbəqələrinin qaynaqlanmasında özünü göstərir. Bunun əksinə olaraq, eyni orta gücə malik davamlı lazerlər daha aşağı enerji sıxlığı səbəbindən materialın səthində iz buraxa bilməz və bu da əks olunmaya səbəb ola bilər. Yüksək güclü davamlı lazerlər, materialı əritməyə qadir olsalar da, ərimədən sonra udma sürətində kəskin artım yaşaya bilər ki, bu da nəzarətsiz ərimə dərinliyinə və istilik girişinə səbəb ola bilər ki, bu da nazik təbəqə qaynağı üçün yararsızdır və ya işarələnməməyə, ya da yanmağa səbəb ola bilər ki, bu da proses tələblərinə cavab vermir.
CW və QCW lazerləri arasında qaynaq nəticələrinin müqayisəsi
a. Davamlı Dalğalı (CW) Lazer:
- Lazerlə möhürlənmiş dırnağın görünüşü
- Düz qaynaq tikişinin görünüşü
- Lazer emissiyasının sxematik diaqramı
- Uzunluqlu kəsişmə
b. Kvazi-Keçirici Dalğa (KKD) Lazeri:
- Lazerlə möhürlənmiş dırnağın görünüşü
- Düz qaynaq tikişinin görünüşü
- Lazer emissiyasının sxematik diaqramı
- Uzunluqlu kəsişmə
- * Mənbə: Məqalə müəllifi Willdong, WeChat Public Account LaserLWM vasitəsilə.
- * Orijinal məqalənin linki: https://mp.weixin.qq.com/s/8uCC5jARz3dcgP4zusu-FA.
- Bu məqalənin məzmunu yalnız öyrənmə və ünsiyyət məqsədləri üçün təqdim olunur və bütün müəllif hüquqları orijinal müəllifə məxsusdur. Müəllif hüquqlarının pozulması ilə bağlı məlumat varsa, silmək üçün zəhmət olmasa bizimlə əlaqə saxlayın.
Yazı vaxtı: 05 Mart 2024