Die Entwicklung der Lasertechnologie in China ist immer ausgereifter geworden. Mit der Popularisierung von Laserschneidmaschinen wird die Lasertechnologie in verschiedenen Branchen der Gesellschaft immer häufiger eingesetzt. Das Aufkommen von Laserschweißmaschinen hat uns ein tieferes Verständnis des Laserschweißens vermittelt. wissen. Heute werden wir die Details des Laserschweißens untersuchen .

Laserschweißen ist ein Prozess, der Laser als Wärmequelle verwendet, um Materialien zu erhitzen, um Materialien zu schmelzen und zu verbinden. Da die Monochromatizität und Richtwirkung des Lasers sehr gut sind, lässt er sich leicht auf einen sehr feinen Fleck fokussieren, und die Energiedichte im Fleck ist extrem hoch. Daher ist das Hauptmerkmal des Laserschweißens das Verhältnis von Tiefe zu Breite der Schweißnaht (das Verhältnis zwischen der Eindringtiefe und der Breite der Schweißnaht. ziemlich groß. Das Laserschweißen kann in der Atmosphäre durchgeführt werden, manchmal unter Verwendung von Schutzgas wie es der Prozess erfordert. Laser können Materialien mit hohem Schmelzpunkt und manchmal unterschiedliche Materialien schweißen. Mit der Entwicklung von Industrielasern, Steuerungstechnologie und Werkzeugmaschinen entwickeln sich Laserschweißmaschinen in Richtung kleiner Größe, Kompaktheit, hoher Effizienz, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit, und sind mit Computern, drehbaren Linsen, Mehrkanal-Strahlenteilung und Glasfaserübertragung usw. ausgestattet. Zur Verbesserung der betrieblichen Flexibilität und Automatisierung. Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißverfahren wie dem Lichtbogenschweißen treten beim Laserschweißen vier einzigartige Effekte auf.

1) Schweißnahtreinigungseffekt

Wenn der Laserstrahl auf die Schweißnaht gestrahlt wird, werden die Oxide und andere Verunreinigungen in der Schweißnaht schnell erhitzt und verdampft, da die Absorptionsrate des Lasers durch Verunreinigungen wie Oxide im Material viel höher ist als die des Metalls. , wodurch der Gehalt an Verunreinigungen in der Schweißnaht stark reduziert wird. Am Ende verschmutzt das Laserschweißen nicht nur das Werkstück, sondern kann auch das Material reinigen.

2) Leichter Explosionseffekt

Wenn die Laserleistungsdichte hoch ist, wird das Metall in der Schweißnaht unter der Bestrahlung mit dem starken Laserstrahl schnell verdampft. Unter der Einwirkung von Hochdruck-Metalldampf erzeugt das geschmolzene Metall im Schmelzbad explosive Spritzer, und seine starken Stoßwellen breiten sich in die Tiefe des Hohlraums aus und bilden längliche tiefe Löcher. Während des kontinuierlichen Schweißprozesses des Lasers füllt die umgebende Metallschmelze kontinuierlich die Kavität und kondensiert schließlich zu einer starken Tiefschweißnaht.

3) Kleinlocheffekt beim Tiefschweißen

Bei Bestrahlung mit einem Laserstrahl mit einer Leistungsdichte von bis zu 107 W/cm2 ist die Rate seines Energieeintrags in die Schweißnaht weitaus größer als die Rate der Wärmeleitung, Konvektion und des Strahlungsverlusts, so dass das Metall im Laser Bestrahlungsbereich wird schnell verdampft. Unter der Einwirkung von Hochdruckdampf entstehen kleine Löcher im Schmelzbad. Diese Art von Loch ist wie ein schwarzes Loch in der Astronomie, das alle Lichtenergie absorbieren kann. Der Laserstrahl geht durch das Loch direkt zum Boden des Lochs, und die Tiefe des Lochs bestimmt die Schmelztiefe.

4) Die Fokussierungswirkung der Seitenwand des Lochs im Schmelzbad auf den Laser

Da der Einfallswinkel des auf die Seitenwand des Lochs einfallenden Laserstrahls im Prozess des Bildens von Löchern in dem Schmelzbad unter Laserbestrahlung gewöhnlich relativ groß ist, wird der einfallende Laserstrahl an der Seitenwand des Lochs reflektiert und durchgelassen auf den Boden des Lochs und erscheint somit im Loch. Das Phänomen der Strahlenergieüberlagerung, das die Strahlintensität im Loch effektiv erhöhen kann, wird als Lochseitenwand-Fokussierungseffekt bezeichnet. Der Grund, warum Laser zum Schweißen verwendet werden kann, ist das Ergebnis der oben genannten Effekte.

Durch die einzigartige Wirkung des Laserschweißens hat das Laserschweißen folgende Vorteile:

(1) Die Laserbestrahlungszeit ist kurz und der Schweißprozess ist extrem schnell, was nicht nur der Produktivitätssteigerung zuträglich ist, sondern auch das zu schweißende Material nicht leicht oxidiert und die Wärmeeinflusszone klein ist, was eignet sich zum Schweißen von Transistorbauteilen mit starker Hitzeempfindlichkeit. Laserschweißen hat weder Schweißschlacke noch die Notwendigkeit, die Oxidschicht des Werkstücks zu entfernen, und kann sogar durch Glas schweißen, besonders geeignet für das Schweißen in Mikropräzisionsinstrumenten.

(2) Der Laser kann nicht nur die gleiche Art von Metallmaterialien schweißen, sondern auch unterschiedliche Metallmaterialien, sogar Metall- und Nichtmetallmaterialien. Beispielsweise ist es für eine integrierte Schaltung, die Keramik als Substrat verwendet, aufgrund des hohen Schmelzpunkts von Keramik schwierig, andere Schweißverfahren zu verwenden, und es ist nicht geeignet, Druck auszuüben, aber es ist bequemer, Laserschweißen zu verwenden. Natürlich kann das Laserschweißen nicht alle unterschiedlichen Materialien schweißen.