Interaksi antara laser sareng bahan ngalibatkeun seueur fenomena fisik sareng ciri. Tilu artikel salajengna bakal ngenalkeun tilu fenomena fisik konci anu aya hubunganana sareng prosés las laser supados masihan kolega pamahaman anu langkung jelas ngeunaanprosés las laser: dibagi kana laju nyerep laser sarta parobahan kaayaan, plasma jeung keyhole pangaruh. Waktos ieu, urang bakal ngamutahirkeun hubungan antara parobahan kaayaan laser sareng bahan sareng tingkat nyerep.
Parobahan kaayaan zat disababkeun ku interaksi antara laser jeung bahan
Ngolah laser bahan logam utamana dumasar kana ngolah termal épék photothermal. Nalika irradiation laser diterapkeun kana permukaan bahan, rupa-rupa parobahan bakal lumangsung dina aréa permukaan bahan dina kapadetan kakuatan anu béda. Parobahan ieu ngawengku naékna suhu permukaan, lebur, vaporization, formasi keyhole, sarta generasi plasma. Leuwih ti éta, parobahan dina kaayaan fisik aréa permukaan bahan greatly mangaruhan nyerep bahan ngeunaan laser. Kalayan paningkatan dénsitas kakuatan sareng waktos tindakan, bahan logam bakal ngalaman parobihan di handap ieu dina kaayaan:
Nalika étakakuatan laserdénsitas low (<10 ^ 4w/cm ^ 2) jeung waktu irradiation pondok, énergi laser diserep ku logam ngan bisa ngabalukarkeun suhu bahan naek ti beungeut cai ka jero, tapi fase padet tetep unchanged. . Ieu utamana dipaké pikeun bagian annealing sarta fase transformasi hardening perlakuan, kalawan parabot, gears, sarta arah keur mayoritas;
Kalawan kanaékan dénsitas kakuatan laser (10 ^ 4-10 ^ 6w / cm ^ 2) jeung prolongation tina waktu irradiation, beungeut bahan laun melts. Nalika tanaga asupan naék, antarbeungeut cair-padet laun-laun pindah ka bagian jero bahan. Prosés fisik ieu utamana dipaké pikeun remelting permukaan, alloying, cladding, sarta konduktivitas termal las logam.
Ku salajengna ngaronjatna dénsitas kakuatan (> 10 ^ 6w / cm ^ 2) jeung prolonging waktu aksi laser, beungeut bahan teu ukur melts tapi ogé vaporizes, sarta zat ngejat ngumpulkeun deukeut beungeut bahan jeung lemah ionize pikeun ngabentuk plasma a. Plasma ipis ieu ngabantosan bahan nyerep laser; Dina tekanan vaporization jeung ékspansi, beungeut cair deforms sarta ngabentuk liang. Tahap ieu bisa dipaké pikeun las laser, biasana dina splicing las konduktivitas termal sambungan mikro dina 0.5mm.
Ku salajengna ngaronjatkeun dénsitas kakuatan (> 10 ^ 7w / cm ^ 2) jeung prolonging waktu irradiation, beungeut bahan ngalaman vaporization kuat, ngabentuk plasma jeung gelar ionisasi tinggi. plasma padet ieu miboga éfék shielding on laser nu, greatly ngurangan dénsitas énergi kajadian laser kana bahan. Dina waktu nu sarua, dina gaya réaksi uap badag, liang leutik, ilahar disebut keyholes, kabentuk di jero logam dilebur, Ayana keyholes mangpaatna pikeun bahan pikeun nyerep laser, sarta tahap ieu bisa dipaké pikeun laser fusi jero. las, motong sarta pangeboran, dampak hardening, jsb.
Dina kaayaan béda, panjang gelombang béda tina irradiation laser dina bahan logam béda bakal ngahasilkeun nilai husus dénsitas kakuatan dina unggal tahapan.
Dina watesan nyerep laser ku bahan, vaporization bahan mangrupa wates. Nalika bahan teu ngalaman vaporization, naha dina fase padet atawa cair, nyerep laser na ngan robah lalaunan jeung ngaronjatna suhu permukaan; Sakali bahan vaporizes sarta ngabentuk plasma jeung keyholes, nyerep bahan ngeunaan laser ujug-ujug bakal robah.
Ditémbongkeun saperti dina Gambar 2, laju nyerep laser dina beungeut bahan salila las laser beda-beda jeung dénsitas kakuatan laser jeung suhu permukaan bahan. Nalika bahan henteu dilebur, laju nyerep bahan kana laser lalaunan ningkat kalayan paningkatan suhu permukaan bahan. Lamun dénsitas kakuatan leuwih gede ti (10 ^ 6w/cm ^ 2), bahan vaporizes ganas, ngabentuk keyhole a. Laser asup kana keyhole pikeun sababaraha reflections jeung nyerep, hasilna kanaékan signifikan dina laju nyerep bahan pikeun laser jeung kanaékan signifikan dina jero lebur.
Nyerep laser ku Bahan Metal - Panjang gelombang
Gambar di luhur nembongkeun kurva hubungan antara reflectivity, absorbance, jeung panjang gelombang logam ilahar dipaké dina suhu kamar. Di wewengkon infra red, laju nyerep nurun sarta reflectivity naek kalawan ngaronjatna panjang gelombang. Kalolobaan logam kuat ngagambarkeun 10.6um (CO2) panjang gelombang cahaya infra red bari lemah ngagambarkeun 1.06um (1060nm) panjang gelombang cahaya infra red. Bahan logam gaduh tingkat nyerep anu langkung luhur pikeun laser panjang gelombang pondok, sapertos lampu biru sareng héjo.
Nyerep Laser ku Bahan Metal - Suhu Bahan jeung Density Energy Laser
Nyandak alloy aluminium sabagé conto, nalika bahanna padet, laju nyerep laser sakitar 5-7%, laju nyerep cair dugi ka 25-35%, sareng tiasa ngahontal langkung ti 90% dina kaayaan keyhole.
Laju nyerep bahan ka laser naek kalawan ngaronjatna suhu. Laju nyerep bahan logam dina suhu kamar pisan low. Nalika hawa naék ka deukeut titik lebur, laju nyerep na bisa ngahontal 40% ~ 60%. Lamun hawa deukeut ka titik golak, laju nyerep na bisa ngahontal saluhur 90%.
Nyerep laser ku Bahan Metal - Kaayaan Permukaan
Laju nyerep konvensional diukur ngagunakeun permukaan logam lemes, tapi dina aplikasi praktis pemanasan laser, éta biasana diperlukeun pikeun ngaronjatkeun laju nyerep bahan cerminan tinggi tangtu (aluminium, tambaga) ulah soldering palsu disababkeun ku cerminan tinggi;
Métode di handap ieu tiasa dianggo:
1. Ngadopsi prosés pre-perlakuan permukaan luyu pikeun ngaronjatkeun reflectivity of laser: oksidasi prototipe, sandblasting, beberesih laser, plating nikel, plating tin, palapis grafit, jsb sadayana tiasa ningkatkeun laju nyerep bahan ngeunaan laser;
Intina nyaéta pikeun ningkatkeun roughness permukaan bahan (anu kondusif pikeun sababaraha pantulan laser sareng nyerep), ogé ningkatkeun bahan palapis kalayan tingkat nyerep anu luhur. Ku nyerep énergi laser sarta lebur sarta volatilizing eta ngaliwatan bahan laju nyerep tinggi, panas laser ieu dikirimkeun ka bahan dasar pikeun ngaronjatkeun laju nyerep bahan jeung ngurangan las maya disababkeun ku fenomena cerminan tinggi.
waktos pos: Nov-23-2023
