Contoh analisis aplikasi kimpalan laser dengan diameter teras yang berbeza

Saiz diameter teras laser akan mempengaruhi kehilangan penghantaran dan pengagihan ketumpatan tenaga cahaya. Pemilihan diameter teras yang munasabah adalah sangat penting. Diameter teras yang berlebihan akan menyebabkan herotan mod dan penyebaran dalam penghantaran laser, yang menjejaskan kualiti pancaran dan ketepatan pemfokusan. Diameter teras yang terlalu kecil akan menyebabkan simetri ketumpatan kuasa optik gentian mod tunggal menjadi lebih teruk, yang tidak kondusif untuk penghantaranlaser berkuasa tinggi.

1. Kelebihan dan aplikasi laser berdiameter teras kecil (<100um)

Bahan yang sangat memantulkan cahaya: aluminium, kuprum, keluli tahan karat, nikel, molibdenum, dll.;

(1）Bahan yang sangat memantulkan cahaya perlu memilih laser berdiameter teras yang kecil. Pancaran laser ketumpatan kuasa tinggi digunakan untuk memanaskan bahan dengan cepat ke keadaan cecair atau wap, yang meningkatkan kadar penyerapan laser bahan dan mencapai pemprosesan yang cekap dan pantas. Memilih laser dengan diameter teras yang besar boleh menyebabkan pantulan yang tinggi dengan mudah, yang membawa kepada kimpalan maya dan juga pembakaran laser;

Bahan sensitif retak: nikel, kuprum bersalut nikel, aluminium, keluli tahan karat, aloi titanium, dll.

Bahan ini secara amnya memerlukan kawalan ketat terhadap zon yang terjejas haba dan kolam leburan kecil, jadi lebih sesuai untuk memilih laser berdiameter teras kecil;

Pemprosesan laser berkelajuan tinggi:

(3）Kimpalan penembusan dalam memerlukan pemprosesan laser berkelajuan tinggi, dan perlu memilih laser dengan ketumpatan tenaga yang tinggi untuk memastikan tenaga talian mencukupi untuk mencairkan bahan pada kelajuan tinggi, terutamanya untuk kimpalan pusingan, kimpalan penembusan, dan sebagainya, yang memerlukan kedalaman penembusan yang lebih tinggi. Adalah lebih baik untuk memilih laser berdiameter teras kecil yang sesuai.

2. Kelebihan dan aplikasi laser berdiameter teras besar (>100um)

Diameter teras yang besar dan bintik yang besar, kawasan liputan haba yang besar, kawasan tindakan yang luas, dan hanya peleburan mikro permukaan bahan yang dicapai, yang sangat sesuai untuk aplikasi dalam pelapisan laser, peleburan semula laser, penyepuhlindapan laser, pengerasan laser, dan sebagainya. Dalam bidang ini, bintik cahaya yang besar bermakna kecekapan pengeluaran yang lebih tinggi dan kecacatan yang lebih rendah (kimpalan konduktif haba hampir tidak mempunyai kecacatan).

Dari segikimpalan, tempat yang besar itu digunakan terutamanya untukkimpalan komposit, yang digunakan untuk pengkompaunan dengan laser berdiameter teras kecil: bintik besar menjadikan permukaan bahan cair sedikit, berubah dari pepejal kepada cecair, yang sangat meningkatkan kadar penyerapan bahan ke laser, dan kemudian menggunakan teras kecil. Dalam proses ini, disebabkan oleh pemanasan awal bintik besar, pemprosesan pasca, dan kecerunan suhu yang besar yang diberikan kepada kolam cair, bahan tidak terdedah kepada kecacatan retak yang disebabkan oleh pemanasan pantas dan penyejukan pantas. Ia boleh menjadikan penampilan kimpalan lebih licin dan mencapai percikan yang lebih rendah daripada larutan laser tunggal.