Rêjeya kişandina lazer û guhertinên di rewşa maddeya pêwendiya materyalê lazer de

Têkiliya di navbera lazer û materyalan de gelek diyardeyên laşî û taybetmendiyên xwe vedihewîne. Sê gotarên paşîn dê sê diyardeyên laşî yên sereke yên ku bi pêvajoya welding lazerê ve girêdayî ne destnîşan bikin da ku ji hevkaran re têgihiştinek zelaltir jipêvajoya welding laser: li rêjeya girtina lazer û guhertinên di rewş, plazma û bandora kilît de tê dabeş kirin. Vê carê, em ê têkiliya di navbera guheztinên rewşa lazer û materyalan û rêjeya razandinê de nûve bikin.

Guhertinên di rewşa maddeyê de ji ber pêwendiya di navbera lazer û materyalan de çêdibin

Pêvajoya lazerê ya materyalên metal bi giranî li ser pêvajoyek germî ya bandorên fototermalî ye. Dema ku tîrêjkirina lazerê li ser rûyê materyalê tê sepandin, dê di dendikên hêzê yên cihêreng de li qada rûbera materyalê guhertinên cihêreng çêbibin. Van guheztinan bilindbûna germahiya rû, helandin, vaporîzasyon, damezrandina keyholê, û hilberîna plazmayê vedihewîne. Digel vê yekê, guheztinên di rewşa fizîkî ya qada rûbera maddî de pir bandorê li kişandina lazerê ya materyalê dike. Bi zêdebûna dendika hêzê û dema çalakiyê, materyalê metal dê di rewşên jêrîn de guherînên jêrîn derbas bike:

Dema kuhêza lasertîrêj kêm e (<10 ^ 4w/cm ^ 2) û dema tîrêjkirinê kurt e, enerjiya lazerê ya ku ji hêla metal ve tê kişandin tenê dikare bibe sedema ku germahiya materyalê ji rûyê berbi hundurê bilind bibe, lê qonaxa hişk nayê guhertin. . Ew bi giranî ji bo dermankirina hişkkirina perçebûnê û veguheztina qonaxê tê bikar anîn, ku piraniyek amûr, gemar û hilgiran e;

Bi zêdebûna dendika hêza lazerê (10 ^ 4-10 ^ 6w / cm ^ 2) û dirêjkirina dema tîrêjê, rûyê materyalê hêdî hêdî dihele. Her ku enerjiya têketinê zêde dibe, navbera şil-hişk hêdî hêdî ber bi beşa kûr a materyalê ve diçe. Ev pêvajoya fizîkî bi piranî ji bo ji nû ve helandina rûvî, alloykirin, pêçandin, û welding guheztina germî ya metalan tê bikar anîn.

Bi zêdekirina tîrêjê hêzê (> 10 ^ 6w/cm ^ 2) û dirêjkirina dema çalakiya lazerê, rûbera materyalê ne tenê dihele, lê di heman demê de jî hildiweşe, û maddeyên vaporkirî li nêzî rûyê materyalê kom dibin û bi qelsî iyonîze dibin û plazmayê çêdikin. Ev plazmaya zirav alîkariya materyalê dike ku lazerê bikişîne; Di bin zexta vaporîzasyon û berfirehbûnê de, rûbera şilek diguhere û qulikan çêdike. Ev qonax dikare ji bo welding lazer were bikar anîn, bi gelemperî di welding guheztina germî ya pevgirêdana mîkro di nav 0,5 mm de.

Bi zêdekirina dendika hêzê (> 10 ^ 7w/cm ^ 2) û dirêjkirina dema tîrêjê, rûbera maddî berbi vaporîzasyonek xurt ve diçe, plazmayek bi pileya ionîzasyonê ya bilind pêk tîne. Ev plazmaya tîrêj li ser lazerê xwedî bandorek parastinê ye, tîrêjiya enerjiyê ya bûyera lazerê di nav materyalê de pir kêm dike. Di heman demê de, di bin hêzek mezin a berteka buharê de, kunên piçûk, ku bi gelemperî wekî qulikên kilît têne zanîn, di hundurê metala helandî de çêdibin, Hebûna kilîtan ji materyalê re sûdmend e ku lazerê bigire, û ev qonax dikare ji bo tevhevkirina kûr a lazerê were bikar anîn. welding, birrîn û sondajê, hişkbûna bandorê, hwd.

Di bin şert û mercên cûda de, dirêjahiya pêlên cûda yên tîrêjên lazerê yên li ser materyalên metal ên cihêreng dê di her qonaxê de bigihîje nirxên taybetî yên dendika hêzê.

Di warê kişandina lazerê de ji hêla materyalan ve, vaporkirina materyalan sînorek e. Dema ku madde di merheleya hişk an jî şil de di bin vaporîzasyonê de nebe, bi zêdebûna germahiya rûxê re vegirtina wê ya lazerê tenê hêdî hêdî diguhere; Dema ku maddeyek vapor bibe û plazma û qulikên keyê çêbike, wê gavê vegirtina lazerê ya materyalê ji nişka ve biguhere.

Wekî ku di Xiflteya 2-ê de tê xuyang kirin, rêjeya hilgirtina lazerê ya li ser rûyê materyalê di dema weldinga lazerê de bi tîrêjiya hêza lazer û germahiya rûyê materyalê re diguhere. Dema ku madde neşewite, bi zêdebûna germahiya rûbera materyalê re rêjeya vegirtina materyalê ji lazerê re hêdî hêdî zêde dibe. Dema ku tîrêjiya hêzê ji (10 ^ 6w/cm ^ 2) mezintir be, madde bi tundî vapor dibe, kilîtek çêdike. Laser ji bo pir refleks û vegirtinê dikeve çala keyê, di encamê de rêjeya vegirtina materyalê ji lazerê re zêde dibe û di kûrahiya helandinê de pir zêde dibe.

Girtina Lazerê ji hêla Materyalên Metal - Dirêjahiya Pêl

 

Nîgara jorîn kêşeya pêwendiya di navbera refleks, vegirtin, û dirêjahiya pêlê ya metalên ku bi gelemperî di germahiya odeyê de têne bikar anîn nîşan dide. Li herêma infrasor, rêjeya vegirtinê kêm dibe û bi zêdebûna dirêjahiya pêlê re refleks zêde dibe. Piraniya metalan bi dirêjahiya pêlê 10,6um (CO2) ronahiya infraredê bi tundî vedigirin dema ku bi qelsî ronahiya infrared dirêjahiya pêlê 1,06um (1060nm) vedigirin. Materyalên metal ji bo lazerên dirêjahiya pêlên kurt, wek ronahiya şîn û kesk, rêjeyên vegirtinê bilindtir in.

Avgirtina Lazerê ji hêla Materyalên Metal - Germahiya Materyal û Tişta Enerjiya Laser

 

Wekî mînakek alemê aluminiumê bigire, dema ku materyal zexm be, rêjeya hilgirtina lazerê li dora 5-7%, rêjeya hilgirtina şilavê heya 25-35%, û ew dikare di rewşa kilît de bigihîje ji% 90.

Rêjeya vegirtina materyalê ya lazerê bi zêdebûna germahiyê re zêde dibe. Rêjeya hilgirtina materyalên metal di germahiya odeyê de pir kêm e. Dema ku germahî nêzî xala helînê dibe, rêjeya helandinê dikare bigihîje %40-60%. Ger germahî nêzîkê xala kelandinê be, rêjeya vegirtina wê dikare bigihîje %90.

Girtina Laser ji hêla Materyalên Metal - Rewşa Rûyê

 

Rêjeya vegirtinê ya kevneşopî bi karanîna rûyek metalê ya nerm tê pîvandin, lê di serîlêdanên pratîkî yên germkirina lazerê de, bi gelemperî pêdivî ye ku rêjeya vegirtinê ya hin malzemeyên refleksê yên bilind (aluminyum, sifir) zêde bikin da ku ji ziravbûna derewîn a ku ji ber refleksa bilind ve hatî çêkirin dûr bigirin;

Rêbazên jêrîn dikarin bêne bikar anîn:

1. Pejirandina pêvajoyên pêş-dermankirina rûkalê guncan ji bo baştirkirina refleksa lazerê: prototîpa oksîdasyon, sandblasting, paqijkirina lazerê, nikelkirina nîkel, lêkirina tin, nixumandina grafîtê, û hwd. hemî dikarin rêjeya hilgirtina lazerê ya materyalê baştir bikin;

Ya bingehîn ew e ku ziravbûna rûbera materyalê zêde bike (ya ku ji gelek refleksên lazer û vegirtinê re têkildar e), û her weha zêdekirina maddeya xêzkirinê bi rêjeya vegirtinê ya bilind. Bi vegirtina enerjiya lazerê û helandin û helandina wê bi navgîniya materyalên rêjeya guheztinê ya bilind, germahiya lazerê ji materyalê bingehîn re tê veguheztin da ku rêjeya hilgirtina materyalê baştir bike û welding virtual ya ku ji ber fenomena refleksa bilind ve hatî kêm kirin kêm bike.

 


Dema şandinê: Nov-23-2023