Laser welding principalis processus parametri

1) Laser potestas. Limen densitatis laser energiae est in laser glutino, infra quod profunditas liquesionis vadum est, et semel hoc valore attingitur vel exceditur, profunditas liquefaciendi substantialiter augetur. Solum cum densitas laser potentia in workpiece excedit limen (dependens materiale), plasma generatur, quod stabilizationem notat profundae fusionis glutino. Si vis laser infra hoc limen est, workpiece tantum liquefactionem patitur, id est glutino stabili calori translationis speciei procedit. Cum densitas laser potentia prope criticam condicionem parvae formationis foraminis est, fusione altae glutino et conductionis alternae glutino et processus glutino instabiles fiunt, inde in magnas fluctuationes in profunditatem liquefaciunt. In profundo fusione laser glutino, laser potentia dominatur et altitudinem penetrationis et celeritatem glutino, ut in Figura 1. I. glutinum profunditas liquefaciendi directe ad trabem virtutis densitatis refertur et est functio trabes incidentis potentiae et maculae arx. Fere ad quandam diametrum trabis laser, profunditas liquescentia crescit sicut trabes potentiae augetur.

2) Tignum arx, macula. Trabes maculae magnitudo est una ex maximis differentiis in laser glutino, quod densitatem potentiae determinat. Sed mensura eius provocatio est ad lasersas magnas potentias, quamvis multae artes mensurae indirectae iam praesto sint.

Trabes diffractionis focalis limitis magnitudinis maculae ex diffractione theoria levi calculi possunt, sed actualis macula maior est quam valor calculi ob praesentiam lens aberrationis positus. Methodus verae mensurae simplicissima est methodus profanis isothermal, quae est maculam focalem et diametrum perforationem metiri post combustionem et laminam polypropylenam cum charta crassa penetrans. Haec methodus metiri debet usu, domando magnitudinem virtutis laseris et tempus actionis trabis.

3) Materia effusio pretii. Effusio laseris per materiam pendet a quibusdam magnis proprietatibus materiae, ut effusio rate, reflectivity, scelerisque conductivity, temperatura liquationis, temperaturae evaporationis, etc. Praecipua est effusio rate.

Factores ad effusionem materiae ad laseris trabem pertinentes duos aspectus includunt: primo, resistentiam materiae. Postquam mensurat effusionem rate superficiei politae materiae, deprehenditur ratem materialem absorptionem proportionalem esse radicem quadratam resistentiae coefficientis, quae vicissim variatur cum temperie; secundo, status superficies materiae (sive finis) maiorem effectum habet in effusione trabis, ita notabilem effectum in effectu glutino habens.

CO2 laser output necem esse solet 10.6μm, ceramics, vitreum, rubber, plasticum et alia non-metella in absorptione rate in cella temperiei valde alta, cum materiae metallicae in cella temperie in eius effusio valde pauper est, donec materia semel liquefacta vel etiam vanificata est, eius effusio acriter augetur. Usus superficialis efficiens seu generationis cinematographicae superficiei methodi ad meliorandum effusio materiae ad trabem efficax est.

4) celeritas glutino. Celeritas glutino magnum momentum habet in profundo colliquefacto, celeritas augebit altitudinem liquefactionis vadum faciet, sed celeritas nimis gravis est et ad nimiam materiae liquefactionem, per fabricam redactionem ducet. Certa igitur vis laser et certae materiae densitas certam habet celeritatem glutino convenientem, et in qua debitae celeritatis valorem obtineri potest cum maxima profunditas liquescat. Figura 2 necessitudinis celeritatem glutino dat et profunditatem 1018 ferri liquefacit.

5) Gas tutela. Processus laser welding saepe iners gas ad tuendam piscinam liquefaciendam utuntur, cum aliquae materiae oxydationis superficiei respectu iuncta, tum etiam tutelam non considerant, sed in plerisque applicationibus saepe helium, argon, nitrogenum et alios vapores ad tutelam adhibent, ut workpiece ab oxidatione in processu glutino.

Helium non facile ionizatum est (ionizatio energiae altae est), permittens laser transire et energiae trabs ad superficiem operis impeditam pervenire. Maxime protegens gas in laser glutino usus est, sed carior est.

Argon vilius et densius, sic melius tutatur. Attamen susceptibilis est ad caliditatem metallicam plasma ionizationis, quod consequitur in protegendo trabem ad fabricam, reducendo vim efficacem glutino laseris et etiam minuendo cursui glutino et profunditate liquefactionis. Superficies iuncta cum praesidio argonis levius est quam cum praesidio helium.

Nitrogenium vilissimum est gasi protegens, sed non convenit aliquibus generibus chalybis immaculati glutino, maxime propter problematum metallurgicorum, sicut effusio, quae interdum porositatem in zona sinu producit.

Secunda pars gasi protegentis utendi est tueri lens focusing a contagione vaporum metalli et saliens stillae liquidae liquidae. Hoc maxime necessarium est in magna potentia laser glutino, ubi ejecta potentissima fiunt.

Tertia functio gasi protegentis est quod efficax est ad distrahendum plasma protegentis producti a summo potentia laser glutino. Vapor metallicus laser trabem concipit et ionizet in nubem plasmatis, et vaporem protegens circa vaporem metallicum etiam calor ionitur. Si nimium plasma adest, laser trabes a plasmate aliquatenus consumitur. Praesentia plasmatis sicut altera energia in superficie operante facit altitudinem colliquefaciendi breviorem et latiorem superficiei piscinae glutinum. Rate complexionis electronici augetur numerus electronicorum electronicorum et neutrarum atomorum trium colliculorum ad reducendum densitatem electronicorum in plasmate. Atomum neutrum quo lenior est, concursus superior frequentia, superior concursus; ex alia parte, tantum energia ionizationis altae gasi protegentis, ita ut densitatem electronicorum non augeat propter ionizationem ipsius gasi.

Ut e mensa videri potest, magnitudo nubis plasma variat cum gasorum tutela adhibito, cum helium minimum sit, sequitur nitrogen, et maxima cum argon adhibetur. Quo maior plasmatis magnitudo est, breviorem profunditatem liquefaciens. Ratio huius differentiae est primum ex diversitate ionizationis gasorum moleculorum et etiam propter differentiam in diffusione vaporum metalli causatorum ex diversis densitatibus gasorum tuentium.

Helium minimum ionatum est et minime densum, et cito e lacu metallico vaporem e metallo ortum fugat. Usus igitur helii sicut gasi protegens suppressionem plasmatis augere potest, augendo altitudinem liquefactionis et celeritatis glutino meliori; non facile est raritatem inferre propter leve pondus et facultatem evadendi. Utique ex ipsa glutino effectus, praesidium cum argonis felis non est malum.

Plasma nubes in profundo colliquescentia in zona celeritas ima glutino est maxime conspicuum. Cum celeritas glutino augetur, influentia eius infirmabitur.

Gas protegens eicitur per foramen collium in quadam pressione ad superficiem workpiece. Figura hydrodynamica collis et magnitudo diametri exitum ipsum. Satis magnum esse debet ut gasi aspersi protegentis ad superficies glutino tegenda, sed ut efficaciter lentis tueatur et ne contagio aut metalli inquinator lens metallicus damni fiat, CERVIX amplitudo limitanda est. Rationes fluunt etiam coerceri debent, alioquin laminae profluentia gasi protegendi turbulenta fit et atmosphaera in piscinam fusilem involvit, tandem porositatem formans.

Ut ad effectum tutelae emendandum, etiam accessionis flatus lateralis modus praesto est, hoc est, per minorem diametri COLLUM erit gasi tutelae ad quendam angulum directe in foveam profundam pugillo conflatam. Gas protegens non solum subprimit nubem plasmatis in superficie operis, sed etiam vim in plasmate in foraminis et formationem foraminis, profundiorem fusionis augens et obtinens altiorem et latiorem commissuram quam optabile est. Attamen haec methodus accuratam quantitatem et directionem fluens gasi moderamen requirit, alioquin facile est turbulentum et stagnum liquefactionem producere, unde in processu glutino difficile stabilire est.

6) Lens arx longitudo. Welding solet versari in via laseris concursus, electio generalis 63~ 254mm (2.5 '~ 10') arx longitudinis lentis. Magnitudo umbilici umbilici proportionalis est longitudini arx, quanto brevior arx, minor macula. Sed etiam longitudo focorum afficit profunditatem focalem, id est, profunditas focalis simul cum arx longitudine augetur, sic brevis arx longitudo vim densitatis emendare potest, sed propter altitudinem parvam, distantiam inter lens et fabricam accurate conservari debet, et liquatio profunditatis non magna est. Ob influentiam spattoris generati in processu glutino et modo laser, ipsa glutino utens brevissima profunditate umbilici magis focalis longitudinis 126mm (5'). Cum commissura magna vel congeries commissurae augeri debet, augendo maculam, lens cum foco 254mm (X') seligi potest, quo in casu vis altior laser output (potestatem densitatem) ad effectum deduci oportet.

Cum potentia laser 2kW excedit, praesertim 10.6µm CO2 trabem laseris, ob usum materiae opticarum specialium ad systema opticum formandum, ad vitandum periculum damni optici in lens positis, saepe reflexionem methodi focusing, plerumque speculi aenei politi ponderi utens. Ob refrigerationem efficax, saepe commendatur pro alta potentia positus laser trabes.

7) arx positus. Welding, ad obtinendam vim satis densitatis, punctum arx positio critica est. Mutationes positionis puncti arx relativae ad superficiem operis superficiei solidum latitudinem et profundum directe afficiunt. Figura 3 ostendit effectum positionis arx in altitudine liquefactae et commissurae latitudine 1018 ferri. In plurimis applicationibus laseris glutino, punctum arx typice collocatur circa 1/4 profunditatis desideratae liquefacti sub superficie fabricae.

8) Laser positio. Cum laser glutino diversarum materiarum, positio laser positio ultimam globi qualitatem moderatur, praesertim in articulis veritatibus, quae magis sensibiles sunt quam articuli gremio. Exempli gratia, cum anni ferrei indurati ad tympana ferri lenis iuncta sunt, propriae positio laseris imperium faciliorem reddet pugillo productionem cum componentibus carbonis praedominantibus demissis, quae melius rima resistentia habet. In nonnullis applicationibus, geometria fabricae fabricandae requirit laser trabem ab angulo deflexam. Cum deflexio angulus inter trabem axi et planum iuncta est intra 100 gradus, effusio energiae laser per workpiece non erit.

9) Welding principium et finem punctum laser potentiae paulatim oritur, gradatim detrectat imperium. Laser fusio profunda glutino, cuiuscumque profunditatis pugillo, phaenomenon parvorum foraminum semper existit. Cum processus glutino terminatur et commutatio potentiae avertitur, crater in fine pugilis apparebit. Praeterea cum laser glutino tegumentum originalis pactionis operit, nimia effusio laseris trabes erit, quae fit in exustione vel poros glutino.

Ad impediendam praedicta phaenomena, potentia incipiendi et sistendi puncta programmata esse possunt, ut potestas incipiendi et sistendi tempora aptabiles fiant, hoc est principium potentiae electronice augetur a nulla ad praestitutum valorem in brevi temporis spatio et glutino tempore adaptatur, et tandem potentia paulatim minuitur ab statuto potentiae ad nullius pretii quando glutino terminatur.