Pengelasan adalah proses menggabungkan dua atau lebih logam melalui penerapan panas. Pengelasan biasanya melibatkan pemanasan material hingga titik lelehnya sehingga logam dasar meleleh untuk mengisi celah di antara sambungan, membentuk koneksi yang kuat. Pengelasan laser adalah metode penyambungan yang menggunakan laser sebagai sumber panas.
Ambil contoh baterai daya berbentuk persegi: inti baterai dihubungkan oleh laser melalui beberapa bagian. Selama seluruh proses pengelasan laser, kekuatan sambungan material, efisiensi produksi, dan tingkat cacat adalah tiga masalah yang paling diperhatikan oleh industri. Kekuatan sambungan material dapat tercermin dari kedalaman dan lebar penetrasi metalografi (berkaitan erat dengan sumber cahaya laser); efisiensi produksi terutama berkaitan dengan kemampuan pemrosesan sumber cahaya laser; tingkat cacat terutama berkaitan dengan pemilihan sumber cahaya laser; oleh karena itu, artikel ini membahas sumber cahaya laser yang umum di pasaran. Perbandingan sederhana dari beberapa sumber cahaya laser dilakukan, dengan harapan dapat membantu para pengembang proses lainnya.
Karenapengelasan laserPada dasarnya, ini adalah proses konversi cahaya menjadi panas, beberapa parameter kunci yang terlibat adalah sebagai berikut: kualitas berkas (BBP, M2, sudut divergensi), kepadatan energi, diameter inti, bentuk distribusi energi, kepala pengelasan adaptif, jendela proses pemrosesan, dan material yang dapat diproses. Parameter-parameter ini terutama digunakan untuk menganalisis dan membandingkan sumber cahaya laser dari berbagai arah.
Perbandingan Laser Mode Tunggal dan Multimode
Definisi mode tunggal dan mode ganda:
Mode tunggal mengacu pada pola distribusi energi laser tunggal pada bidang dua dimensi, sedangkan mode ganda mengacu pada pola distribusi energi spasial yang terbentuk dari superposisi beberapa pola distribusi. Secara umum, ukuran faktor kualitas berkas M2 dapat digunakan untuk menilai apakah keluaran laser serat optik adalah mode tunggal atau mode ganda: M2 kurang dari 1,3 adalah laser mode tunggal murni, M2 antara 1,3 dan 2,0 adalah laser mode tunggal semu (mode ganda), dan M2 lebih besar dari 2,0 untuk laser mode ganda.
Karenapengelasan laserPada dasarnya, ini adalah proses konversi cahaya menjadi panas, beberapa parameter kunci yang terlibat adalah sebagai berikut: kualitas berkas (BBP, M2, sudut divergensi), kepadatan energi, diameter inti, bentuk distribusi energi, kepala pengelasan adaptif, jendela proses pemrosesan, dan material yang dapat diproses. Parameter-parameter ini terutama digunakan untuk menganalisis dan membandingkan sumber cahaya laser dari berbagai arah.
Perbandingan Laser Mode Tunggal dan Multimode
Definisi mode tunggal dan mode ganda:
Mode tunggal mengacu pada pola distribusi energi laser tunggal pada bidang dua dimensi, sedangkan mode ganda mengacu pada pola distribusi energi spasial yang terbentuk dari superposisi beberapa pola distribusi. Secara umum, ukuran faktor kualitas berkas M2 dapat digunakan untuk menilai apakah keluaran laser serat optik adalah mode tunggal atau mode ganda: M2 kurang dari 1,3 adalah laser mode tunggal murni, M2 antara 1,3 dan 2,0 adalah laser mode tunggal semu (mode ganda), dan M2 lebih besar dari 2,0 untuk laser mode ganda.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar: Gambar b menunjukkan distribusi energi dari satu mode fundamental tunggal, dan distribusi energi ke segala arah yang melewati pusat lingkaran berbentuk kurva Gaussian. Gambar a menunjukkan distribusi energi multi-mode, yaitu distribusi energi spasial yang terbentuk dari superposisi beberapa mode laser tunggal. Hasil superposisi multi-mode adalah kurva dengan puncak datar.
Laser mode tunggal umum: IPG YLR-2000-SM, SM adalah singkatan dari Single Mode. Perhitungan menggunakan fokus kolimasi 150-250 untuk menghitung ukuran titik fokus, kepadatan energinya adalah 2000W, dan kepadatan energi fokus digunakan untuk perbandingan.
Perbandingan antara mode tunggal dan mode gandapengelasan laserefek
Laser mode tunggal: diameter inti kecil, kepadatan energi tinggi, kemampuan penetrasi kuat, zona yang terpengaruh panas kecil, mirip dengan pisau tajam, sangat cocok untuk pengelasan pelat tipis dan pengelasan kecepatan tinggi, dan dapat digunakan dengan galvanometer untuk memproses bagian-bagian kecil dan bagian-bagian yang sangat reflektif (bagian yang sangat reflektif), seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, mode tunggal memiliki lubang kunci yang lebih kecil dan volume uap logam bertekanan tinggi internal yang terbatas, sehingga umumnya tidak memiliki cacat seperti pori-pori internal. Pada kecepatan rendah, tampilannya kasar tanpa hembusan udara pelindung. Pada kecepatan tinggi, perlindungan ditambahkan. Kualitas pemrosesan gas baik, efisiensi tinggi, hasil las halus dan rata, dan tingkat hasil tinggi. Cocok untuk pengelasan tumpukan dan pengelasan penetrasi.
Laser multi-mode: Diameter inti besar, kepadatan energi sedikit lebih rendah daripada laser single-mode, mata pisau tumpul, lubang kunci lebih besar, struktur logam lebih tebal, rasio kedalaman terhadap lebar lebih kecil, dan pada daya yang sama, kedalaman penetrasi 30% lebih rendah daripada laser single-mode, sehingga cocok digunakan untuk pemrosesan pengelasan tumpul dan pemrosesan pelat tebal dengan celah perakitan yang besar.
Kontras Laser Cincin Komposit
Pengelasan hibrida: Sinar laser semikonduktor dengan panjang gelombang 915nm dan sinar laser serat dengan panjang gelombang 1070nm digabungkan dalam kepala pengelasan yang sama. Kedua sinar laser didistribusikan secara koaksial dan bidang fokus kedua sinar laser dapat disesuaikan secara fleksibel, sehingga produk memiliki karakteristik semikonduktor dan serat optik.pengelasan laserkemampuan setelah pengelasan. Efeknya cerah dan memiliki kedalaman serat.pengelasan laser.
Semikonduktor sering menggunakan titik cahaya besar lebih dari 400um, yang terutama bertanggung jawab untuk memanaskan material terlebih dahulu, melelehkan permukaan material, dan meningkatkan tingkat penyerapan laser serat oleh material (tingkat penyerapan laser oleh material meningkat seiring dengan peningkatan suhu).
Laser cincin: Dua modul laser serat memancarkan cahaya laser, yang ditransmisikan ke permukaan material melalui serat optik komposit (serat optik cincin di dalam serat optik silindris).
Dua berkas laser dengan titik melingkar: cincin luar bertanggung jawab untuk memperluas bukaan lubang kunci dan melelehkan material, dan laser cincin dalam bertanggung jawab untuk kedalaman penetrasi, memungkinkan pengelasan percikan ultra-rendah. Diameter inti daya laser cincin dalam dan luar dapat disesuaikan secara bebas, dan diameter inti dapat disesuaikan secara bebas. Jendela proses lebih fleksibel daripada berkas laser tunggal.
Perbandingan efek pengelasan komposit melingkar
Karena pengelasan hibrida merupakan kombinasi dari pengelasan konduktivitas termal semikonduktor dan pengelasan penetrasi dalam serat optik, penetrasi cincin luar lebih dangkal, struktur metalografik lebih tajam dan ramping; pada saat yang sama, tampilannya konduktivitas termal, kolam lelehan memiliki fluktuasi kecil, jangkauan besar, dan kolam lelehan lebih stabil, sehingga menghasilkan tampilan yang lebih halus.
Karena laser cincin merupakan kombinasi pengelasan penetrasi dalam dan pengelasan penetrasi dalam, cincin luar juga dapat menghasilkan kedalaman penetrasi, yang secara efektif dapat memperluas bukaan lubang kunci. Daya yang sama memiliki kedalaman penetrasi yang lebih besar dan metalografi yang lebih tebal, tetapi pada saat yang sama, stabilitas kolam leleh sedikit kurang dari fluktuasi semikonduktor serat optik, sedikit lebih besar daripada pengelasan komposit, dan kekasarannya relatif besar.
Waktu posting: 20 Oktober 2023
