CW Laser og QCW Laser i sveising

Abonner på våre sosiale medier for raskt innlegg

Kontinuerlig bølgelaser

CW, et forkortelse for "kontinuerlig bølge", refererer til lasersystemer som er i stand til å gi uavbrutt laserutgang under drift. Karakterisert av deres evne til å avgi laser kontinuerlig inntil operasjonen opphører, skilles CW -lasere av sin lavere toppkraft og høyere gjennomsnittlig effekt sammenlignet med andre typer lasere.

Omfattende applikasjoner

På grunn av deres kontinuerlige utgangsfunksjon, finner CW -lasere omfattende bruk i felt som metallskjæring og sveising av kobber og aluminium, noe som gjør dem til de vanligste og mye anvendte typer lasere. Deres evne til å levere jevn og konsistent energiproduksjon gjør dem uvurderlige i både presisjonsbehandling og masseproduksjonsscenarier.

Prosessjusteringsparametere

Justere en CW -laser for optimal prosessytelse innebærer å fokusere på flere viktige parametere, inkludert kraftbølgeform, defokusmengde, bjelkeplassdiameter og prosesseringshastighet. Presis innstilling av disse parametrene er avgjørende for å oppnå de beste prosesseringsresultatene, noe som sikrer effektivitet og kvalitet i laserbearbeidingsoperasjoner.

image.png

Kontinuerlig laserenergikjema

Energifordelingsegenskaper

Et bemerkelsesverdig attributt for CW-lasere er deres Gaussiske energifordeling, der energifordelingen til en laserstråle tverrsnitt avtar fra sentrum utover i et Gaussisk (normal distribusjon) mønster. Denne distribusjonskarakteristikken gjør det mulig for CW -lasere å oppnå ekstremt høy fokusering av presisjons- og prosesseringseffektivitet, spesielt i applikasjoner som krever konsentrert energiutplassering.

image.png

CW Laser Energy Distribution Diagram

Fordeler med kontinuerlig bølge (CW) lasersveising

Mikrostrukturelt perspektiv

Undersøkelse av mikrostruktur av metaller avslører distinkte fordeler med kontinuerlig bølge (CW) lasersveising over kvasi-kontinuerlig bølge (QCW) pulssveising. QCW-pulssveising, begrenset av frekvensgrensen, typisk rundt 500Hz, står overfor en avveining mellom overlappingshastighet og penetrasjonsdybde. En lav overlappingshastighet resulterer i utilstrekkelig dybde, mens en høy overlappingshastighet begrenser sveisehastigheten og reduserer effektiviteten. I kontrast oppnår CW -lasersveising, gjennom valg av passende laserkjernediametre og sveisehoder, effektiv og kontinuerlig sveising. Denne metoden viser seg spesielt pålitelig i applikasjoner som krever høy tetningsintegritet.

Termisk påvirkningshensyn

Fra termisk påvirkning av termisk påvirkning, lider QCW -pulslasersveising av spørsmålet om overlapping, noe som fører til gjentatt oppvarming av sveisesømmen. Dette kan innføre uoverensstemmelser mellom metallets mikrostruktur og overordnet materiale, inkludert variasjoner i dislokasjonsstørrelser og kjølehastigheter, og dermed øke risikoen for sprekker. CW -lasersveising unngår derimot dette problemet ved å tilby en mer ensartet og kontinuerlig oppvarmingsprosess.

Enkel justering

Når det gjelder drift og justering, krever QCW -lasersveising omhyggelig innstilling av flere parametere, inkludert puls repetisjonsfrekvens, topp effekt, pulsbredde, pliktsyklus og mer. CW Laser -sveising forenkler justeringsprosessen, og fokuserer hovedsakelig på bølgeformen, hastigheten, strømmen og defokusmengden, og letter den driftsvansker betydelig.

Teknologisk fremgang i CW lasersveising

Mens QCW-lasersveising er kjent for sin høye toppkraft og lave termiske inngang Denne typen laser er spesielt egnet for materialer tykkere enn 1 mm, og oppnår høye aspektforhold (over 8: 1) til tross for relativt høye varmeinngang.


Kvasi-kontinuerlig bølge (QCW) lasersveising

Fokusert energidistribusjon

QCW, som står for "kvasi-kontinuerlig bølge", representerer en laserteknologi der laseren avgir lys på en diskontinuerlig måte, som avbildet i figur A. I motsetning til den ensartede energifordelingen av kontinuerlige lasere med en modus, konsentrerer QCW-lasere seg mer tett. Denne karakteristikken gir QCW lasere en overlegen energitetthet, og oversettes til sterkere penetrasjonsevner. Den resulterende metallurgiske effekten tilsvarer en "spiker" -form med et betydelig dybde-til-bredde-forhold, slik at QCW-lasere kan utmerke seg i applikasjoner som involverer høye refleksjonslegeringer, varmefølsomme materialer og presisjonsmikro-sveising.

Forbedret stabilitet og redusert plume -interferens

En av de uttalte fordelene med QCW -lasersveising er dens evne til å dempe effekten av metallplom på materialets absorpsjonshastighet, noe som fører til en mer stabil prosess. Under laser-materiale-interaksjon kan intens fordampning skape en blanding av metalldamp og plasma over smeltebassenget, ofte referert til som en metallrør. Denne plommen kan beskytte materialets overflate fra laseren, og forårsake ustabil kraftlevering og defekter som sprut, eksplosjonspunkter og groper. Imidlertid sikrer den intermitterende utslippet av QCW-lasere (f.eks. En 5ms spreng etterfulgt av en pause på 10 ms) at hver laserpuls når materialets overflate som ikke påvirkes av metallplomme, noe som resulterer i en spesielt stabil sveiseprosess, spesielt fordelaktig for tynnark sveising.

Stabil smeltebassengdynamikk

Dynamikken i smeltebassenget, spesielt når det gjelder kreftene som virker på nøkkelhullet, er avgjørende for å bestemme kvaliteten på sveisen. Kontinuerlige lasere, på grunn av deres langvarige eksponering og større varmepåvirkede soner, har en tendens til å lage større smeltebassenger fylt med flytende metall. Dette kan føre til feil assosiert med store smeltebassenger, for eksempel nøkkelhullskollaps. I kontrast konsentrerer den fokuserte energien og det kortere interaksjonstiden for QCW -lasersveising av smeltebassenget rundt nøkkelhullet, noe som resulterer i en mer jevn kraftfordeling og en lavere forekomst av porøsitet, sprekker og sprut.

Minimert varmepåvirket sone (HAZ)

Kontinuerlig lasersveiseemateriale materialer til vedvarende varme, noe som fører til betydelig termisk ledning i materialet. Dette kan forårsake uønsket termisk deformasjon og stressinduserte defekter i tynne materialer. QCW-lasere, med sin periodiske operasjon, tillater materialer tid til å avkjøle, og minimerer dermed den varmepåvirkede sonen og termisk inngang. Dette gjør QCW-lasersveising spesielt egnet for tynne materialer og de nær varmefølsomme komponenter.

image.png

Høyere toppkraft

Til tross for at de har samme gjennomsnittlige kraft som kontinuerlige lasere, oppnår QCW -lasere høyere toppkrefter og energitettheter, noe som resulterer i dypere penetrering og sterkere sveisefunksjoner. Denne fordelen er spesielt uttalt ved sveising av kobber- og aluminiumslegeringer 'tynne ark. I kontrast kan kontinuerlige lasere med samme gjennomsnittlige kraft ikke klarer å gjøre et merke på materialets overflate på grunn av lavere energitetthet, noe som fører til refleksjon. Kontinuerlige lasere med høy kraft, selv om de er i stand til å smelte materialet, kan oppleve en kraftig økning i absorpsjonshastigheten etter smelting, noe som forårsaker ukontrollerbar smelte dybde og termisk inngang, noe som er uegnet til tynnark sveising og kan føre til verken ingen merking eller gjennomføring, og mislykkes til å oppfylle prosessbehov.

image.png

image.png

Sammenligning av sveiseresultater mellom CW og QCW -lasere

image.png

 

en. Kontinuerlig bølge (CW) laser:

  • Utseendet til den laserforseglede neglen
  • Utseendet til den rette sveisesømmen
  • Skjematisk diagram over laserutslippet
  • Langsgående tverrsnitt

b. Kvasi-kontinuerlig bølge (QCW) laser:

  • Utseendet til den laserforseglede neglen
  • Utseendet til den rette sveisesømmen
  • Skjematisk diagram over laserutslippet
  • Langsgående tverrsnitt
Relaterte nyheter
Populære artikler
  • * Kilde: Artikkel av Willdong, via WeChat Public Account Laserlwm.
  • * Original artikkel Link: https://mp.weixin.qq.com/s/8ucc5jarz3dcgp4zusu-fa.
  • Innholdet i denne artikkelen er kun gitt for lærings- og kommunikasjonsformål, og all copyright tilhører den opprinnelige forfatteren. Hvis brudd på opphavsretten er involvert, kan du kontakte for å fjerne.

QCW Laser fra Lumispot Tech:

QCW Laser Diode Array

QCW DPSS Laser

CW Laser:

CW DPSS Laser


POST TID: MAR-05-2024