Têkiliya Materyalê Lazerê - Bandora Keyhole

Pêkhatin û pêşketina kunên kilîtkirî:

 

Pênasîna qulika kilîtê: Dema ku tîrêjiya tîrêjê ji 10 ^ 6W/cm ^ 2 mezintir be, rûyê materyalê di bin bandora lazerê de dihele û buhar dibe. Dema ku leza buharbûnê têra xwe mezin be, zexta vegerandina buhara çêkirî têrê dike ku li hember tansiyona rûyê û giraniya şilava metalê şil derbas bibe, bi vî rengî hin ji metalê şil ji cihê xwe radike, dibe sedema ku gola helandî ya li herêma ajîtasyonê binav bibe û çalên piçûk çêbike; Tîrêjên ronahiyê rasterast li binê qulika piçûk tevdigerin, dibin sedema ku metal bêtir bihele û gaz bibe. Buhara bi zexta bilind berdewam dike ku metalê şil ê li binê qulikê neçar bike ku ber bi derdora gola helandî ve biherike, qulika piçûk bêtir kûr bike. Ev pêvajo berdewam dike, di dawiyê de qulikek mîna qulika kilîtê di metalê şil de çêdike. Dema ku zexta buhara metalê ya ku ji hêla tîrêjên lazerê ve di qulika piçûk de çêdibe bi tansiyona rûyê û giraniya metalê şil re digihîje hevsengiyê, qulika piçûk êdî kûr nabe û qulikek piçûk a kûrahiyê ya sabît çêdike, ku jê re "bandora qulika piçûk" tê gotin.

Dema ku tîrêjên lazerê li gorî perçeya kar diçin, qulika biçûk pêşiyek hinekî paşveçûyî û sêgoşeyek berevajî ya bi zelalî meyldar li paş nîşan dide. Qiraxa pêş a qulika biçûk qada çalakiyê ya lazerê ye, bi germahiya bilind û zexta buharê ya bilind, lê germahiya li kêleka paşîn nisbeten kêm e û zexta buharê piçûk e. Di bin vê cudahiya zext û germahiyê de, şileya heliyayî li dora qulika piçûk ji pêşiyê ber bi paşiyê ve diherike, li dawiya paşîn a qulika piçûk giroverek çêdike, û di dawiyê de li kêleka paşîn hişk dibe. Rewşa dînamîk a qulika kilîtê ku bi rêya simulasyona lazer û kaynakirina rastîn hatî bidestxistin di wêneya jorîn de tê nîşandan, Morfolojiya qulikên piçûk û herikîna şileya heliyayî ya derdorê di dema rêwîtiyê de bi leza cûda.

Ji ber hebûna kunên piçûk, enerjiya tîrêjên lazerê dikeve hundirê materyalê, û vê dirûna kaynakirinê ya kûr û teng çêdike. Morfolojiya xaçerêya tîpîk a dirûna kaynakirinê ya penetrasyona kûr a lazerê di wêneyê jorîn de tê nîşandan. Kûrahiya penetrasyona dirûna kaynakirinê nêzîkî kûrahiya qulika mifteyê ye (bi rastî, qata metalografîk 60-100um ji qulika mifteyê kûrtir e, qatek şilek kêmtir). Çiqas dendika enerjiya lazerê bilindtir be, qulika piçûk kûrtir dibe, û kûrahiya penetrasyona dirûna kaynakirinê jî mezintir dibe. Di kaynakirina lazerê ya bi hêza bilind de, rêjeya kûrahiya herî zêde ya firehiya dirûna kaynakirinê dikare bigihîje 12:1.

Analîza vegirtinaenerjiya lazerêbi qulika kilît

Berî çêbûna qulên piçûk û plazmayê, enerjiya lazerê bi piranî bi rêya konduksiyona germî derbasî hundirê perçeya kar dibe. Pêvajoya kaynakirinê aîdî kaynakirina konduktîv e (bi kûrahiya penetrasyonê ya kêmtir ji 0.5 mm), û rêjeya vegirtina lazerê ya materyalê di navbera 25-45% de ye. Dema ku qula mifteyê çêdibe, enerjiya lazerê bi piranî ji hêla hundirê perçeya kar ve bi bandora qula mifteyê tê vegirtin, û pêvajoya kaynakirinê dibe kaynakirina penetrasyona kûr (bi kûrahiya penetrasyonê ya ji 0.5 mm zêdetir). Rêjeya vegirtinê dikare bigihîje ji %60-90 zêdetir.

Tesîra qulika kilît di zêdekirina vegirtina lazerê de di dema pêvajoyên wekî kaynakirina bi lazer, birîn û qulkirinê de roleke pir girîng dilîze. Tîrêjên lazerê yên ku dikevin qulika kilît hema hema bi tevahî bi rêya gelek refleksên ji dîwarê qulikê têne vegirtin.

Bi gelemperî tê bawerkirin ku mekanîzmaya vegirtina enerjiyê ya lazerê di hundurê qulika kilît de du pêvajoyan dihewîne: vegirtina berevajî û vegirtina Fresnel.

Balansa zextê di hundirê qulika kilît de

Di dema kaynakirina kûr a lazerê de, materyal bi tundî buhar dibe, û zexta berfirehbûnê ya ku ji hêla buhara germahiya bilind ve çêdibe, metala şil derdixe û qulên piçûk çêdike. Ji bilî zexta buharê û zexta ablasyonê (ku wekî hêza reaksiyona buharbûnê an zexta paşvekişandinê jî tê zanîn) ya materyalê, her weha tansiyona rûyê, zexta statîk a şilavê ya ji ber giraniyê çêdibe, û zexta dînamîk a şilavê ya ku ji ber herikîna materyalê heliyayî di hundurê qulika piçûk de çêdibe jî hene. Di nav van zextan de, tenê zexta buharê vekirina qulika piçûk diparêze, dema ku sê hêzên din hewl didin ku qulika piçûk bigirin. Ji bo parastina aramiya qulika mifteyê di dema pêvajoya kaynakirinê de, divê zexta buharê têrê bike ku li hember berxwedana din serbikeve û hevsengiyê bi dest bixe, aramiya demdirêj a qulika mifteyê biparêze. Ji bo hêsankirinê, bi gelemperî tê bawerkirin ku hêzên ku li ser dîwarê qulika mifteyê dixebitin bi giranî zexta ablasyonê (zexta paşvekişandina buhara metal) û tansiyona rûyê ne.

Bêîstîqrariya Kunê Key

 

Paşxane: Lazer li ser rûyê materyalan tevdigere, dibe sedema buharbûna mîqdarek mezin ji metal. Zeexta paşvekişandinê li ser gola helandî zext dike, qulên mifteyê û plazmayê çêdike, di encamê de kûrahiya helandinê zêde dibe. Di dema pêvajoya tevgerê de, lazer li dîwarê pêşiyê yê qula mifteyê dixe, û pozîsyona ku lazer bi materyalê re têkilî datîne dê bibe sedema buharbûna giran a materyalê. Di heman demê de, dîwarê qula mifteyê dê windabûna giran bibîne, û buharbûn dê zextek paşvekişandinê çêbike ku dê li ser metala şil zext bike, bibe sedema ku dîwarê hundurîn ê qula mifteyê ber bi jêr ve biheje û li dora binê qula mifteyê ber bi pişta gola helandî ve biçe. Ji ber guherîna gola şil a helandî ji dîwarê pêşiyê ber bi dîwarê paşîn ve, qebareya di hundurê qula mifteyê de bi berdewamî diguhere. Zeexta hundurîn a qula mifteyê jî li gorî vê diguhere, ku dibe sedema guherînek di qebareya plazmaya ku tê rijandin de. Guherîna qebareya plazmayê dibe sedema guherînên di parastin, şikestin û vegirtina enerjiya lazerê de, di encamê de dibe sedema guherînên di enerjiya lazerê de ku digihîje rûyê materyalê. Tevahiya pêvajoyê dînamîk û periyodîk e, di dawiyê de dibe sedema penetrasyonek metal a bi şiklê diranên dîtirê û pêlan, û qalibek penetrasyonek nerm û wekhev tune. Wêneya jorîn dîtinek xaçerêyî ya navenda qalibê ye ku bi birîna dirêjahî paralel bi navenda qalibê ve hatî bidestxistin, û her weha pîvandinek rast-dem a guherîna kûrahiya qulika mifteyê bi rêya.IPG-LDD wek delîl.

Rêya aramiya qulika mifteyê baştir bike

Di dema kaynakirina kûr a lazerê de, aramiya qulika biçûk tenê bi hevsengiya dînamîk a zextên cûrbecûr ên di hundurê qulikê de dikare were misoger kirin. Lêbelê, kişandina enerjiya lazerê ji hêla dîwarê qulikê ve û buharbûna materyalan, derxistina buxara metal li derveyî qulika biçûk, û tevgera ber bi pêş a qulika biçûk û hewza helandî hemî pêvajoyên pir dijwar û bilez in. Di bin hin şert û mercên pêvajoyê de, di demên diyarkirî de di dema pêvajoya kaynakirinê de, îhtîmalek heye ku aramiya qulika biçûk li deverên herêmî têk biçe, ku bibe sedema kêmasiyên kaynakirinê. Yên herî tîpîk û gelemperî kêmasiyên porozîteya celebê porên piçûk û şilbûna ji ber hilweşîna qulika kilît çêdibin in;

Ji ber vê yekê meriv çawa qulika kilît stabîl dike?

Guherîna şilava qulika mifteyê nisbeten tevlihev e û gelek faktoran dihewîne (qada germahiyê, qada herikînê, qada hêzê, fîzîka optoelektronîkî), ku dikarin bi hêsanî di du kategoriyan de werin kurt kirin: têkiliya di navbera tansiyona rûyê û zexta paşvekişîna buxara metal de; Zeexta paşvekişîna buxara metal rasterast li ser çêbûna qulikan bandor dike, ku bi kûrahî û qebareya qulikan ve girêdayî ye. Di heman demê de, wekî yekane madeya buxara metal a ku di pêvajoya kaynakirinê de ber bi jor ve diçe, ew di heman demê de bi çêbûna rijandinê ve jî girêdayî ye; Tansiyona rûyê bandorê li herikîna hewza helandî dike;

Ji ber vê yekê pêvajoya kaynakirina lazer a stabîl bi parastina gradyana belavkirina tansiyona rûyê di hewza helandî de, bêyî pir guherîn, ve girêdayî ye. Tansiyona rûyê bi belavkirina germahiyê ve girêdayî ye, û belavkirina germahiyê jî bi çavkaniya germê ve girêdayî ye. Ji ber vê yekê, çavkaniya germê ya kompozît û kaynakirina swingî rêwerzên teknîkî yên potansiyel ji bo pêvajoya kaynakirina stabîl in;

Pêdivî ye ku bandora plazmayê û mezinahiya vebûna qulika mifteyê ji bo buxara metal û qebareya qulika mifteyê were hesibandin. Çiqas vebûn mezintir be, qulika mifteyê jî mezintir dibe, û guherînên di xala jêrîn a hewza helandinê de pir hindik in, ku bandorek nisbeten piçûk li ser qebareya giştî ya qulika mifteyê û guhertinên zexta navxweyî dikin; Ji ber vê yekê lazera moda zengilê ya verastkirî (xala halqeyî), ji nû ve kombînasyona kevana lazerê, modûlasyona frekansê, û hwd. hemî rêwerz in ku dikarin werin berfireh kirin.

 


Dema şandinê: Kanûn-01-2023