Kaynakta CW lazer ve QCW lazer

Enerji Dağıtım Özellikleri

CW lazerlerinin dikkate değer bir özelliği, bir lazer ışınının kesitinin enerji dağılımının, bir Gauss (normal dağılım) modelinde merkezden dışa doğru azaldığı Gauss enerji dağılımıdır. Bu dağılım karakteristiği, CW lazerlerinin, özellikle konsantre enerji dağıtım gerektiren uygulamalarda son derece yüksek odaklama hassasiyeti ve işleme verimliliği elde etmesini sağlar.

CW Lazer Enerji Dağıtım Şeması

Sürekli Dalga (CW) lazer kaynağının avantajları

Mikroyapı perspektifi

Metallerin mikro yapısının incelenmesi, yarı sürekli dalga (QCW) darbe kaynağı üzerinde sürekli dalga (CW) lazer kaynağının farklı avantajlarını ortaya koymaktadır. Tipik olarak 500Hz civarında frekans sınırına göre kısıtlanan QCW nabız kaynağı, örtüşme oranı ve penetrasyon derinliği arasında bir değiş tokuşla karşı karşıya. Düşük bir örtüşme oranı yetersiz derinlik ile sonuçlanırken, yüksek bir örtüşme oranı kaynak hızını kısıtlayarak verimliliği azaltır. Aksine, CW lazer kaynağı, uygun lazer çekirdek çaplarının ve kaynak kafalarının seçimi yoluyla verimli ve sürekli kaynak sağlar. Bu yöntem, yüksek mühür bütünlüğü gerektiren uygulamalarda özellikle güvenilir olduğunu kanıtlamaktadır.

Termal Etki Düşünmesi

Termal etki açısından, QCW darbe lazer kaynağı örtüşme konusundan muzdariptir ve kaynak dikişinin tekrar tekrar ısıtılmasına yol açar. Bu, metalin mikroyapı ile ana malzeme arasında, çıkık boyutlarındaki varyasyonlar ve soğutma oranları da dahil olmak üzere tutarsızlıklar getirebilir, böylece çatlama riskini artırabilir. CW lazer kaynağı ise daha düzgün ve sürekli bir ısıtma işlemi sağlayarak bu sorunu önler.

Ayarlama kolaylığı

Çalışma ve ayarlama açısından, QCW lazer kaynağı, nabız tekrarlama frekansı, tepe gücü, nabız genişliği, görev döngüsü ve daha fazlası dahil olmak üzere çeşitli parametrelerin titiz bir şekilde ayarlanmasını gerektirir. CW lazer kaynağı, esas olarak dalga formuna, hız, güç ve bufoks miktarına odaklanarak operasyonel zorluğu önemli ölçüde hafifleterek ayarlama işlemini basitleştirir.

CW lazer kaynağında teknolojik ilerleme

QCW lazer kaynağı, yüksek tepe gücü ve düşük termal girişi ile bilinirken, kaynaklara duyarlı bileşenlerin ve son derece ince duvarlı malzemelerin kaynaklanması için yararlı olsa da, özellikle yüksek güç uygulamaları (tipik olarak 500 watt'ın üzerinde) ve anahtar etkisine dayanan derin penetrasyon kaynağı uygulama aralığını ve verimliliğini önemli ölçüde artırmıştır. Bu tip lazer özellikle 1 mm'den daha kalın malzemeler için uygundur ve nispeten yüksek ısı girdisine rağmen yüksek en boy oranları (8: 1'in üzerinde) elde eder.

Yarı sürekli dalga (QCW) lazer kaynağı

Odaklanmış enerji dağıtım

"Yarı sürekli dalga" için duran QCW, Şekil A'da gösterildiği gibi, lazerin ışığı süreksiz bir şekilde yaydığı bir lazer teknolojisini temsil eder. Tek modlu sürekli lazerlerin düzgün enerji dağılımından farklı olarak, QCW lazerleri enerjilerini daha yoğun olarak yoğunlaştırır. Bu karakteristik QCW lazerlerine daha güçlü penetrasyon yeteneklerine dönüşen üstün bir enerji yoğunluğu verir. Ortaya çıkan metalurjik etki, önemli bir derinlik / genişlik oranına sahip bir "çivi" şekline benzer, bu da QCW lazerlerinin yüksek yansıtma alaşımlarını, ısıya duyarlı malzemeleri ve hassas mikro salonlamayı içeren uygulamalarda mükemmel olmasına izin verir.

Gelişmiş stabilite ve azaltılmış tüy paraziti

QCW lazer kaynağının belirgin avantajlarından biri, metal tüyünün malzemenin emme oranı üzerindeki etkilerini azaltma ve daha kararlı bir sürece yol açma yeteneğidir. Lazer-malzeme etkileşimi sırasında, yoğun buharlaşma, genellikle metal bir tüy olarak adlandırılan eriyik havuzunun üzerinde metal buhar ve plazma karışımı oluşturabilir. Bu tüy, malzemenin yüzeyini lazerden koruyabilir, bu da kararsız güç dağıtımına ve sıçrama, patlama noktaları ve çukurlar gibi kusurlara neden olabilir. Bununla birlikte, QCW lazerlerinin aralıklı emisyonu (örneğin, 5 ms'lik bir patlama ve ardından 10 ms duraklama), her lazer darbesinin metal tüylerinden etkilenmeyen malzemenin yüzeyine ulaşmasını sağlar, bu da özellikle ince tabak kaynakları için avantajlı, özellikle kararlı bir kaynak işlemine neden olur.

Kararlı eriyik havuzu dinamikleri

Eriyik havuzunun dinamikleri, özellikle anahtar deliğine etki eden kuvvetler açısından, kaynağın kalitesinin belirlenmesinde çok önemlidir. Sürekli lazerler, uzun süreli maruziyetleri ve ısıldan etkilenen bölgeler nedeniyle, sıvı metalle dolu daha büyük eriyik havuzları oluşturma eğilimindedir. Bu, anahtar deliği çökmesi gibi büyük eriyik havuzlarıyla ilişkili kusurlara yol açabilir. Buna karşılık, QCW lazer kaynağının odaklanmış enerji ve daha kısa etkileşim süresi, eriyik havuzunu anahtar deliğinin etrafında yoğunlaştırır, bu da daha düzgün bir kuvvet dağılımı ve daha düşük gözeneklilik, çatlama ve sıçrama insidansına neden olur.