Iwweldjar bil-Laser Kontinwu jew Pulse: Kif Agħżel il-Modalità t-Tajba

Ix-xerrejja tal-iwweldjar bil-lejżer spiss jiffaċċjaw l-istess mistoqsija fl-istadju tal-ispeċifikazzjoni:mewġ kontinwu (CW) jew pulsati?It-tweġiba mhix sempliċement "polz għal irqiq, CW għal ħoxna." Ir-riflettività tal-materjal, is-sensittività tas-sħana, il-ġeometrija tal-ħjata, il-fond meħtieġ u l-ħin taċ-ċiklu kollha jimbuttaw id-deċiżjoni f'direzzjonijiet differenti. Din il-gwida tgħaddi mill-fiżika, il-karatteristiċi tar-raġġ, ir-riżultati tal-weldjatura, u l-loġika tal-ispiża sabiex tkun tista 'tqabbel il-mod tal-lejżer max-xogħol - mhux bil-maqlub.

Lejżer jista 'jiġi kategorizzat skond il-wavelength, il-mezz attiv, jew il-mod operattiv. Permezz ta 'wavelength, l-industrija tirreferi b'mod komuni għal sistemi infra-aħmar, viżibbli u ultravjola. B'mezz attiv, l-għażliet jinkludu lejżers tas-CO₂, lejżers tal-fibra, lejżers tal-istat solidu Nd³⁺:YAG, lejżers tad-diska, lejżers tad-dijodu dirett (DDL), u lejżers taż-żebgħa. Il-mod ta' tħaddim - il-mod kif ir-raġġ jitwassal - huwa l-aktar importanti għall-iwweldjar: mewġa kontinwa (CW), mewġa kważi-kontinua (QCW), jew pulsata.

Jekk għadek tqabbel liema sors tal-lejżer jaqbel mal-applikazzjoni tiegħek, l-artiklu tagħna fuqtqabbel il-vantaġġi u l-iżvantaġġi ta 'tipi differenti tal-laserjagħti ħarsa ġenerali-maġenb-tal-pjattaformi CO₂, fibra, Nd:YAG, disk, u DDL.

Ġewwa r-resonatur, id-dawl joxxilla bejn il-mirja. Meta r-rata ta 'ripetizzjoni ta' dawk il-fqigħ tibqa 'taħt limitu, l-output jitwassal bħala impulsi separati. Ladarba l-frekwenza taqsam dak il-limitu, il-polz individwali jingħaqdu fi fluss kontinwu. M'hemm l-ebda limitu ta' frekwenza universali li juża kull manifattur, iżda d-differenza prattika hija reali: sistemi b'impulsi jagħtu pakketti ta' enerġija diskreti u għolja-, filwaqt li sistemi CW jagħtu input termali stabbli.

Għal introduzzjoni usa 'għall-imġiba tas-sors tas-sħana, tipi ta' ġonot, u modi ta 'wweldjar industrijali, ibda bil-fundamentali tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer.

Tabella 1: Klassifikazzjoni prattika tal-modi operattivi tal-lejżer skont ir-rata ta 'ripetizzjoni. Il-valuri tal-konfini huma meded ta' referenza tal-industrija-, mhux limiti assoluti.

Għal paragun iffukat bejn CW u QCW speċifikament - inkluż l-effett tal-iwweldjar, il-vantaġġi, u t-twaħħil tal-applikazzjoni - aqra l-gwida fuqTqabbil tal-modalità operattiva CW vs QCW.

Fil-qtugħ tal-metall, il-lejżers CW huma ġeneralment deskritti mill-qawwa biss. Fl-iwweldjar bil-lejżer b'impulsi, erba 'parametri jiddefinixxu l-proċess: l-ogħla qawwa tal-polz, it-tul tal-polz (wisa' tal-polz), rata ta 'ripetizzjoni (frekwenza), u qawwa medja. Ir-relazzjoni bejniethom hija:

Qawwa medja=qawwa tal-polz massimu × wisa' tal-polz × rata ta' ripetizzjoni

Din l-ekwazzjoni hija r-restrizzjoni ċentrali għal kwalunkwe xogħol tal-iwweldjar bl-impulsi. Sistema Nd:YAG b'impulsi ta' 500 W medja ta'-qawwa xorta tista' tagħti l-ogħla poteri tal-impulsi 'l fuq minn 12 kW minħabba li l-enerġija hija ppakkjata f'fqigħ qosra ħafna u separati ħafna. Dak il-proporzjon għoli-għall--medja huwa dak li jagħmel l-iwweldjar b'impulsi effettiv fuq metalli li jirriflettu u assemblaġġi sensittivi termalment.

Lejżers tal-fibra CW jiddominaw l-iwweldjar b'-veloċità għolja,-penetrazzjoni profonda. Ma jilħqux l-istess-qawwa tal-ogħla polz wieħed bħal Nd:YAG, iżda jżommu l-biċċa tax-xogħol taħt tagħbija termali stabbli f'veloċitajiet ta' vjaġġar għoljin. Is-sistemi DDL huma dejjem aktar kompetittivi fl-iwweldjar CW: kompatti, elettrikament effiċjenti, u bi profil ta' intensità qrib-top-hat li jkopri ħjatat wiesgħa b'mod ugwali.

Bejn iż-żewġ estremi tpoġġi l-iwweldjar bil-lejżer tal-fibra QCW. Is-sistemi QCW jisparaw impulsi qosra b'rati ta' ripetizzjoni tal-klassi kHz-, li jgħaqqdu l-ogħla qawwa għolja ma' ċiklu ta' xogħol ikkontrollat. Għal ħarsa ġenerali tat-teknoloġija ta 'kif QCW pontijiet pulsati u l-ipproċessar CW, ara l-Teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer tal-fibra QCW ħarsa ġenerali. Għall-mekkanika tal-ogħla-qawwa wara l-ferrovija tal-polz, araStruttura tal-polz QCW u l-ogħla qawwa.

Aħseb fl-iwweldjar bl-impulsi bħala sewwieq tal-pil: kull polz jagħti impatt qawwi u lokalizzat, imbagħad il-materjal jibred qabel jasal il-polz li jmiss. Ir-riżultat huwa żona milquta tas-sħana-dejqa u profonda (HAZ) u tixrid laterali minimu tas-sħana. L-iwweldjar kontinwu huwa aktar bħal pistola tad-dwiefer stabbli: inqas enerġija tal-polz individwali, iżda ħafna aktar hits kull sekonda, sabiex is-sħana tgħaddi kontinwament tul il-ħjata. Il-ġabra tal-weldjatura tibqa 'miftuħa għal aktar żmien, ix-xoffa hija usa', u l-penetrazzjoni tinbena permezz ta 'input ta' enerġija sostnuta aktar milli fqigħ diskreti.

Lejżers pulsati Nd:YAG huma l-għażla klassika meta kwistjonijiet ta 'kontroll termali preċiżi. L-ogħla qawwa tagħhom tista' tegħleb ir-riflettività ta' l-uċuħ miksija ta' l-aluminju, tar-ram u tad-deheb-, u l-ħin twil ta'-off bejn il-impulsi jillimita l-akkumulazzjoni tas-sħana. Lejżers tal-fibra CW, b'kuntrast, jirbħu fuq il-veloċità u l-istabbiltà: kwalità tar-raġġ eċċellenti, effiċjenza għolja tal-plagg tal-ħajt-, u intervalli twal ta 'servizz. Id-DDLs iżidu għażla oħra għal applikazzjonijiet li jeħtieġu tisħin uniformi fuq żona kbira mingħajr l-ispiża ta' fibra jew sistema ppumpjata-lampa.

Il-profil tar-raġġ ħafna drabi jiġi injorat, iżda jiddetermina kif l-enerġija tidħol fil-materjal.

Lejżers tal-fibra CW tipikament jipproduċu aRaġġ Gaussian: id-densità tal-qawwa hija l-ogħla fiċ-ċentru u taqa' b'mod esponenzjali lejn it-truf, u tagħti profil ta' TEM₀₀ b'forma ta' qanpiena-. Dik il-konċentrazzjoni stretta toħloq l-ogħla intensità għolja ħafna fil-fokus, li tagħmel ir-raġġi Gaussijani ideali għall-iwweldjar tat-toqob tas-serratura ta'-aspett-għoli u qtugħ fin. Tgħallem kif dik l-enerġija ffukata tmexxi weldjaturi fil-fond fl-ispjegazzjoni tagħna dwarkif jaħdem l-iwweldjar bil-lejżer b'penetrazzjoni profonda.

Pulsed Nd:YAG u ħafna sistemi DDL jagħtu atop-kappellRaġġ (flat-fuq): l-enerġija hija mqassma kważi b'mod uniformi fuq il-post, bi truf li jaqtgħu. Top-profili tal-kpiepel jipproduċu depożitu konsistenti tal-enerġija fuq żona definita, li hija utli għat-trattament tal-wiċċ, l-iwweldjar tal-konduzzjoni tas-sħana, u ġonot rqaq tal-folji-irqaq fejn żona ta 'fużjoni ċatta u ripetibbli tkun importanti aktar mill-fond massimu.

L-għażla tiegħek tal-profil għalhekk tiddependi fuq jekk il-prijorità hijiex fond, veloċità, jew uniformità.

Taħt parametri korretti, ħjata tal-lejżer tal-fibra CW hija lixxa u uniformi, ħafna drabi telimina l-ħtieġa għal tħin jew illustrar downstream. Ix-xoffa hija kontinwa, il-linji tas-sieq huma uniformi, u l-input tas-sħana huwa prevedibbli mill-bidu sat-tmiem. Din hija r-raġuni għaliex l-applikazzjonijiet tal-powertrain tal-karozzi, il-busbar tal-batterija, u l-pajpijiet tal-ħajt-ħoxnin jiffavorixxu l-iwweldjar tal-fibra CW.

Iwweldjar kontinwu · Iwweldjar bil-lejżer semikonduttur ta 'folji tal-azzar galvanizzat

Weldjatura Nd:YAG pulsata hija differenti li tinstema ': kull polz jipproduċi ħoss ta' tapping qasir, u x-xoffa solidifikata turi l-mudell tal-iskala tal-ħut familjari -komuni għax-xogħol TIG ta 'preċiżjoni. Fil-modalità tal-iwweldjar fuq il-post-, kull polz joħloq nugget diskret, li huwa ideali għall-mikroelettronika, apparat mediku, u assemblaġġi tas-sensuri fejn il-ġonta trid tkun żgħira u iżolata termalment minn komponenti fil-qrib.

Iwweldjar bl-impulsi · Iwweldjar bil-lejżer Nd:YAG ta 'folji ta' l-istainless steel

Settijiet ta 'parametri pulsati huma aktar kumplessi minn CW. L-operatur għandu jibbilanċja l-wisa 'tal-polz, l-ogħla qawwa, il-frekwenza, il-veloċità tal-ivvjaġġar, u l-forma tal-forma tal-mewġ. L-iwweldjar CW, b'kuntrast, huwa fil-biċċa l-kbira kwistjoni ta 'qawwa, veloċità tal-ivvjaġġar, u pożizzjoni ta' fokus tar-raġġ. Jekk il-kwalità tal-wiċċ, il-porożità, jew it-tixqiq issir kwistjoni, irreferi għall-Issolvi l-problemi tal-magna tal-iwweldjar bil-lejżergwida għal dijanjostika sistematika.

Lejżers tal-fibra CW ħadu sehem sinifikanti tas-suq mis-sistemi CO₂ u Nd:YAG. Huma aktar stabbli, aktar effiċjenti fl-enerġija-, aktar veloċi, u eħfef biex jiġu integrati ma' robots u linji ta' produzzjoni tal-Industrija 4.0. Ir-rebħiet tipiċi jinkludu gerijiet tat-trażmissjoni tal-karozzi, komponenti tal-magni, kompartimenti tal-batteriji, busbars, u pajp tal-istainless steel b'sezzjoni-oħxon.

Lejżers pulsati Nd:YAG jżommu l-valur kull fejn l-input totali baxx tas-sħana huwa l-preokkupazzjoni ewlenija: elettronika-sensittiva għas-sħana, strumenti mediċi mikro-iwweldjati, partijiet aerospazjali b'ħitan irqaq-, u metalli prezzjużi li jirriflettu. Lejżers tal-fibra QCW jikkompetu hawn ukoll, li joffru qawwa għolja għolja b'forma ta 'polz programmabbli, iżda s-sistemi Nd:YAG għadhom joffru spiża ta' dħul aktar baxxa u manutenzjoni aktar sempliċi f'ħafna -lottijiet żgħar u -settings tal-ħwienet.

Għal tiswija ta'-volum baxx, xogħol ta' prototipi, jew flessibbiltà-post,Bażi tal-welder bil-lejżer li jinżamm fl-idejnis-setup jista 'jgħaqqad iż-żewġ modi, u jħalli lill-operaturi jaqilbu bejn xogħol ta' folja rqiqa-CW u tiswija fuq il-post bl-impuls mingħajr ma jinbidlu l-magni.

B'ħarsa 'l quddiem, il-proċessi ta' tfassil tar-raġġ, multi-raġġ, u ibridi tal-lejżer se jċajpar aktar il-linji. Il-mistoqsija m'għadhiex "CW jew pulsata?" iżda "liema kombinazzjoni ta 'sors, forma tar-raġġ, u kontroll tal-polz issolvi l-applikazzjoni bl-inqas spiża totali?"

Uża dan il-qafas biex tqassar-elenka l-mod it-tajjeb qabel titlob kwotazzjoni:

Tabella 2: Matriċi ta 'deċiżjoni għall-iwweldjar bil-laser pulsat vs kontinwu. Il-valuri huma karatteristiċi ta' proċess tipiċi, mhux garanziji assoluti. Il-validazzjoni tal-kampjun-weldjatura hija rakkomandata qabel ir-rilaxx tal-produzzjoni.

Linja tal-qiegħ:Agħżel pulsat meta l-parti ma tistax tittollera s-sħana, il-ġonta hija żgħira, jew il-materjal jirrifletti ħafna. Agħżel CW meta l-veloċità, il-penetrazzjoni profonda, u l-ispiża baxxa għal kull metru jimpurtaw aktar milli jimminimizzaw HAZ. Għal impjiegi li joqogħdu bejniethom, l-iwweldjar tal-fibra QCW jew sistema ta'-modalità doppja jistgħu jkunu l-aktar triq flessibbli.

Jekk għandek bżonn ta' soluzzjoni ta' produzzjoni-lesta, ibbrawżja l-firxa tagħna ta'Magni industrijali tal-iwweldjar bil-lejżerjew tesplora l-Welder bil-lejżer tal-fibra QCW b'6 assigħal applikazzjonijiet QCW awtomatizzati. Ibgħat il-materjal u d-dettalji konġunti tiegħek lilinfo@kingslaser.comgħal kampjun-valutazzjoni tal-weldjatura.