Laserlasproses – Parameters
‘n Laserlasstelsel bestaan uit ‘n laser, oordragoptiese vesel, ‘n kollimeer- en fokusseerkop of galvanometer, ens. Die lig vanaf die optiese vesel is divergent en moet deur ‘n kollimeerlens in parallelle lig gekollimeer word, en dan deur ‘n fokusseerlens (vergrotingsglas-effek) gefokus word. Sleutelparameters tydens laserproses-affouting sluit in: drywing, spoed, defokusseringsbedrag en beskermende gas.
In die algemeen gespreek, moet die verwerkingstempo eers bepaal word voordat die parameters vir 'n werkstuk vasgestel word. Dit vereis kommunikasie met die kliënt om die spoed op grond van hul behoeftes te bepaal. Byvoorbeeld, indien daar vereistes is vir die produksiesiklusduur en uitset, kan die benaderde spoed deur terugwerkend te redeneer bepaal word. Daarna kan prosesaanpassings gebaseer op hierdie spoed aangebring word.
In die algemeen sal oormatige spoed 'n V-vormige kenmerk veroorsaak soos in die prentjie getoon.
Krag: Hierdie verwys na die lasersoldeer-krag, wat gewoonlik via die golfvorm ingestel word. Lasersoldeer is 'n energie-omsettingsproses wat hitte-invoer en -absorpsie behels. Daarom vereis die beheer van die golfvorm en krag uitgebreide ervaring. Verskillende materiale, diktes, soldeertipes en toerusting sal almal verskil. Om optimale prestasie te bereik, moet noukeurige aandag aan energie gegee word; veranderinge in die golfvorm beïnvloed die verandering in eenheidenergie. Sageware sluit gewoonlik hierdie instelling in, wat gemonitor kan word om kennis op te bou oor hoe verskillende materiale energieveranderinge beïnvloed. Skeurbeheer is gewoonlik meer ervaringsintensief. Die metallografiese eienskappe wat met die krag in reguitnaad-soldeer korrespondeer, is soldeerdypte en soldeerwydte. As die soldeerdypte en -wydte te klein is, moet die energie verhoog word; as dit te groot is, moet die energie verminder word.
Verskillende kragvlakke beïnvloed direk die smelt diepte, soos in die figuur getoon, wat 'n metallografiese diagram van die smelt diepte by verskillende energievlakke is.
Onvoldoende energie lei dikwels tot gedeeltelike las- of onvolledige lasverbindings, soos in die beeld getoon. Slegs 'n ligte oppervlaklaag smelt, met 'n baie vlak deurdringing, wat dit moeilik maak om aan prosesvereistes te voldoen.
Ontfokussering: Eerstens is die eenheidsenergie van die lasersstraal nie by elke posisie eweredig nie. Die energie is die meeste gekonsentreer by die brandpunt, wat lei tot die kleinste kolletjiegrootte (kleiner laserswerkingsarea, meer gekonsentreerde energie). Daarom is alle parameteraanpassings slegs betekenisvol nadat die brandpunt vasgestel is. Die vind van die brandpunt is dus noodsaaklik en 'n tegnies gevorderde taak.
Beskermingsgas: Daar is baie tipes beskermingsgasse. In industriële vervaardigingslyne word stikstof gewoonlik gebruik om koste te beheer, terwyl argon die hoofgas is wat in laboratoriums gebruik word. Helium en ander onreaktiewe gasse word ook gebruik. Hierdie twee word gewoonlik in spesiale gevalle gebruik. Aangesien laserslas 'n hoë-temperatuur- en gewelddadige reaksieproses is, smelt en verdamp die metaal. Metaal is baie reaktief by hoë temperature, en sodra dit suurstof teëkom, vind 'n gewelddadige reaksie plaas, wat 'n groot hoeveelheid vonke en 'n ruwe, ongelyke lasoppervlak veroorsaak. Daarom word die beskermingsgas gebruik om 'n suurstofvrye omgewing in 'n klein area (naby die gesmelte poel) te skep om gewelddadige oksidasiereaksies te voorkom wat swak lasse en 'n ruwe buite-oppervlak sal veroorsaak.
As die beskermende gas te groot is, sal dit die gesmelte poel wegblaas; as dit te klein is, sal dit nie in staat wees om die gesmelte poel effektief teen suurstof te beskerm nie. Dit moet volgens die werksomstandighede ter plase buite gewrig word aangepas.
