อะไรคืออิทธิพลของรูปร่างลำแสงเลเซอร์ที่มีต่อการเชื่อมด้วยแรงเสียดทานเลเซอร์?

เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของบริการเชื่อมด้วยแรงเสียดทานด้วยเลเซอร์ฉันได้ลึกเข้าไปในโลกของเทคโนโลยีเลเซอร์และแอพพลิเคชั่น คำถามหนึ่งที่มักจะปรากฏขึ้นในการอภิปรายคืออะไรคืออิทธิพลของรูปร่างลำแสงเลเซอร์ที่มีต่อการเชื่อมแรงเสียดทานด้วยเลเซอร์? วันนี้ฉันจะทำลายมันให้คุณ

พื้นฐานของการเชื่อมแรงเสียดทานเลเซอร์

ก่อนอื่นเรามาดูการเชื่อมแรงเสียดทานด้วยเลเซอร์อย่างรวดเร็ว มันเป็นกระบวนการเชื่อมเทคโนโลยีที่สูงซึ่งรวมข้อดีของพลังงานเลเซอร์และแรงเสียดทาน เลเซอร์ให้แหล่งความร้อนเข้มข้นในขณะที่แรงเสียดทานช่วยผสมวัสดุที่ข้อต่อ สิ่งนี้ส่งผลให้มีการเชื่อมที่แข็งแกร่งและมีคุณภาพสูงซึ่งสามารถใช้ในอุตสาหกรรมที่หลากหลายตั้งแต่ยานยนต์ไปจนถึงการบินและอวกาศ

รูปร่างลำแสงเลเซอร์ที่แตกต่างกัน

คานเลเซอร์สามารถมาในรูปทรงที่แตกต่างกันและแต่ละรูปร่างมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง รูปร่างที่พบมากที่สุดคือเกาส์เซียนแบน - ด้านบนและโดนัท - คานรูป

คานเกาส์เซียน

ลำแสงเกาส์เป็นเหมือนรูปร่างคลาสสิกในโลกเลเซอร์ มันมีการกระจายความเข้มของระฆัง - มีความเข้มสูงสุดที่กึ่งกลางและค่อยๆลดลงสู่ขอบ รูปร่างนี้เหมาะสำหรับการเชื่อมที่แม่นยำเนื่องจากศูนย์ความเข้มสูงสามารถทำให้พื้นที่เล็ก ๆ ร้อนขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่นเมื่อเราเชื่อมส่วนประกอบเล็ก ๆ ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ลำแสงเกาส์สามารถกำหนดเป้าหมายข้อต่อได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องมีความร้อนสูงเกินไปในพื้นที่โดยรอบ

แบน - คานด้านบน

ในทางกลับกันลำแสงแบน - ด้านบนมีความเข้มที่สม่ำเสมอมากขึ้นในส่วนข้าม - ซึ่งหมายความว่าพื้นที่ทั้งหมดที่ครอบคลุมโดยลำแสงจะร้อนเท่ากัน เมื่อพูดถึงการเชื่อมแรงเสียดทานด้วยเลเซอร์ลำแสงด้านบนแบนจะมีประโยชน์อย่างมากสำหรับการเชื่อมพื้นที่ขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรมยานยนต์เมื่อเรากำลังดำเนินการโพรง - พิมพ์แผ่นระบายความร้อนด้วยแบตเตอรี่พลังงานแบตเตอรี่ลำแสงแบนด้านบนสามารถสร้างความมั่นใจได้ว่ารอยเชื่อมที่สอดคล้องกันทั่วพื้นผิวที่ค่อนข้างใหญ่ของแผ่นระบายความร้อน

โดนัท - คานรูป

คานรูปโดนัทมีศูนย์กลางความเข้มต่ำและแหวนความเข้มสูงรอบ ๆ รูปร่างที่เป็นเอกลักษณ์นี้สามารถเป็นประโยชน์ในสถานการณ์การเชื่อมเฉพาะบางอย่าง ตัวอย่างเช่นเมื่อวัสดุการเชื่อมที่ไวต่อความร้อนสูงเกินไปลำแสงโดนัท - รูปสามารถให้ความร้อนส่วนนอกของข้อต่อก่อนแล้วค่อยๆถ่ายโอนความร้อนไปยังศูนย์กลาง สามารถใช้ในการเชื่อมแผ่นระบายความร้อนด้วยเครื่องควบคุมยานยนต์น้ำหนักเบาที่ซึ่งเราต้องหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปส่วนประกอบกลางของคอนโทรลเลอร์

มีอิทธิพลต่อคุณภาพการเชื่อม

รูปร่างลำแสงเลเซอร์มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพของการเชื่อม

ความลึกเจาะ

ลำแสงเกาส์ที่มีศูนย์กลางความเข้มสูงสามารถบรรลุความลึกการเจาะลึกเมื่อเทียบกับรูปร่างอื่น ๆ นี่เป็นเพราะพลังงานเข้มข้นที่ตรงกลางสามารถละลายวัสดุได้อย่างรวดเร็วและขับความร้อนลึกเข้าไปในข้อต่อ อย่างไรก็ตามหากความลึกของการเจาะลึกเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาเช่นการเผาไหม้ - ผ่าน ในทางตรงกันข้ามลำแสงด้านบนแบนให้ความลึกการเจาะที่ควบคุมและตื้นมากขึ้นซึ่งเหมาะสำหรับการเชื่อมวัสดุบาง ๆ

ความกว้างเชื่อม

ลำแสงแบน - ด้านบนมักจะส่งผลให้ความกว้างของการเชื่อมกว้างขึ้นเนื่องจากการกระจายความเข้มที่สม่ำเสมอ นี่อาจเป็นข้อได้เปรียบเมื่อเราต้องการสร้างข้อต่อที่แข็งแกร่งและกว้าง ลำแสงเกาส์เซียนเนื่องจากพลังงานเข้มข้นมักจะสร้างรอยเชื่อมที่แคบลง ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันเราอาจเลือกรูปร่างลำแสงตามความกว้างของการเชื่อมที่ต้องการ ตัวอย่างเช่นในกรณีของRaditor การระบายน้ำรถยนต์รถยนต์อาจจำเป็นต้องมีการเชื่อมที่กว้างขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่ามีการรั่วไหล - ข้อต่อพิสูจน์

ความร้อน - โซนที่ได้รับผลกระทบ (HAZ)

รูปร่างของลำแสงเลเซอร์ยังส่งผลต่อขนาดของโซนความร้อน - ที่ได้รับผลกระทบ ลำแสงเกาส์ที่มีศูนย์กลางความเข้มสูงสามารถสร้าง HAZ ที่ค่อนข้างเล็กเนื่องจากความร้อนเข้มข้นในพื้นที่ขนาดเล็ก ลำแสงแบน - ด้านบนที่มีพลังงานแพร่หลายมากขึ้นอาจส่งผลให้ HAZ มีขนาดใหญ่ขึ้น บางครั้ง HAZ ขนาดใหญ่สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุรอบ ๆ การเชื่อมเช่นความแข็งที่ลดลงหรือเพิ่มความเปราะบาง

มีอิทธิพลต่อความเร็วในการเชื่อม

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งคือความเร็วในการเชื่อม ลำแสงเกาส์เซียนเนื่องจากศูนย์กลางความเข้มสูงสามารถทำให้วัสดุร้อนขึ้นได้อย่างรวดเร็วทำให้ความเร็วในการเชื่อมค่อนข้างสูง สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อเรามีส่วนประกอบจำนวนมากในการเชื่อม ลำแสงแบน - ด้านบนแม้ว่าจะให้การกระจายความร้อนที่สม่ำเสมอมากขึ้น แต่อาจต้องใช้ความเร็วในการเชื่อมช้าลงเพื่อให้แน่ใจว่าการหลอมเหลวและการผสมวัสดุที่เหมาะสม

มีอิทธิพลต่อความเข้ากันได้ของวัสดุ

วัสดุที่แตกต่างกันมีการตอบสนองที่แตกต่างกันกับรูปร่างลำแสงเลเซอร์ ตัวอย่างเช่นโลหะที่มีค่าการนำความร้อนสูงเช่นทองแดงและอลูมิเนียมอาจต้องใช้รูปร่างที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับเหล็กกล้า ลำแสง Gaussian มีประสิทธิภาพสำหรับการเชื่อมทองแดงเนื่องจากพลังงานเข้มข้นสามารถเอาชนะการนำความร้อนสูงและทำให้วัสดุร้อนได้อย่างรวดเร็ว สำหรับเหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงสูงบางลำลำแสงด้านบนอาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมที่สม่ำเสมอมากขึ้นและหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเครียดมากเกินไป

การเลือกรูปร่างลำแสงที่เหมาะสม

ดังนั้นเราจะเลือกรูปร่างลำแสงเลเซอร์ที่เหมาะสมสำหรับการเชื่อมแรงเสียดทานด้วยเลเซอร์ได้อย่างไร? มันขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ

ข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน

หากเรากำลังทำงานในโครงการที่ต้องใช้ความแม่นยำสูงเช่นการเชื่อมไมโคร - ส่วนประกอบลำแสงเกาส์เซียนอาจเป็นหนทางที่จะไป สำหรับงานการเชื่อมขนาดใหญ่ที่มีความสม่ำเสมอคือคีย์คานแบน - ด้านบนอาจเหมาะสมกว่า

คุณสมบัติของวัสดุ

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ค่าการนำความร้อนจุดหลอมเหลวและคุณสมบัติอื่น ๆ ของวัสดุมีบทบาทสำคัญ เราจำเป็นต้องพิจารณาคุณสมบัติเหล่านี้เมื่อเลือกรูปร่างลำแสงเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมที่มีคุณภาพสูง

ประสิทธิภาพการผลิต

หากเราจำเป็นต้องดำเนินการให้เสร็จสิ้นกระบวนการเชื่อมอย่างรวดเร็วเราอาจเอนตัวไปสู่รูปร่างลำแสงที่ช่วยให้ความเร็วในการเชื่อมที่สูงขึ้น แต่เราต้องสร้างความสมดุลให้กับข้อกำหนดด้านคุณภาพ

บทสรุป

โดยสรุปรูปร่างลำแสงเลเซอร์มีอิทธิพลอย่างลึกซึ้งต่อการเชื่อมแรงเสียดทานด้วยเลเซอร์ มันมีผลต่อคุณภาพการเชื่อมความเร็วในการเชื่อมและความเข้ากันได้ของวัสดุ ในฐานะซัพพลายเออร์ของบริการเชื่อมแรงเสียดทานเลเซอร์เราพิจารณาปัจจัยเหล่านี้อย่างรอบคอบเมื่อเลือกรูปร่างลำแสงที่เหมาะสมสำหรับแต่ละโครงการ ไม่ว่าคุณจะอยู่ในอุตสาหกรรมยานยนต์กำลังทำงานอยู่โพรง - พิมพ์แผ่นระบายความร้อนด้วยแบตเตอรี่พลังงานแบตเตอรี่-แผ่นระบายความร้อนด้วยเครื่องควบคุมยานยนต์น้ำหนักเบา, หรือRaditor การระบายน้ำรถยนต์รถยนต์หรืออุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ต้องการการเชื่อมที่มีคุณภาพสูงเราอยู่ที่นี่เพื่อช่วยเหลือ

หากคุณสนใจบริการเชื่อมแรงเสียดทานเลเซอร์ของเราและต้องการหารือเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณอย่าลังเลที่จะเข้าถึง เราพร้อมเสมอที่จะมีการแชทและค้นหาทางออกที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณ

การอ้างอิง

• "การเชื่อมด้วยเลเซอร์: หลักการกระบวนการและการปฏิบัติ" โดย John C. Ion
• "คู่มือเทคโนโลยีเลเซอร์และแอพพลิเคชั่น" แก้ไขโดย Peter E. Dyer และ Andrew J. Tweedie
• เอกสารการวิจัยต่าง ๆ เกี่ยวกับการสร้างลำแสงเลเซอร์และการเชื่อมแรงเสียดทานเลเซอร์จากวารสารวิทยาศาสตร์เช่น "วารสารแอปพลิเคชันเลเซอร์"