Lazerli payvandlash texnologiyasining noyob afzalliklari
1. Lazerli payvandlash texnologiyasi
Ishlash printsipi: Lazer bilan faol muhitlar (masalan, CO₂ va boshqa gazlar aralashmasi, YAG ittrium alyuminiy granat kristallari va boshqalar) rezonansli bo'shliq ichida oldinga va orqaga tebranish uchun ma'lum bir tarzda qo'zg'aladi va stimulyatsiya qilingan nurlanish nurini hosil qiladi. Nur ish qismiga tegib ketganda, uning energiyasi yutiladi. Harorat materialning erish nuqtasiga yetgandan so'ng payvandlash amalga oshirilishi mumkin.
2. Asosiy parametrlarLazerli payvandlash texnologiyasi
(1) Quvvat zichligi
Past quvvat zichligida sirt qatlami qaynash nuqtasiga yetishi uchun bir necha millisekund vaqt ketadi. Sirt bug'lanishidan oldin, pastki qatlam avval eriydi va bu yuqori sifatli eritish payvandlarining hosil bo'lishini osonlashtiradi.
(2) Lazerli impuls to'lqin shakli
Metalllarning aks ettirish qobiliyati lazer impulslari sikli davomida dinamik ravishda o'zgaradi. Sirt harorati erish nuqtasiga yetganda keskin pasayadi va sirt erigan holatda bo'lganda doimiy qiymatda barqarorlashadi.
(3) Lazer impuls kengligi
Biroq, impuls kengligining uzayishi cho'qqi quvvatini pasaytiradi. Shuning uchun, uzunroq impuls kengliklari odatda issiqlik o'tkazuvchanlik payvandlashda qo'llaniladi, bu esa, ayniqsa, yupqa va qalin plitalarni payvandlash uchun mos keladigan keng, sayoz payvand choklarini hosil qiladi.
Shuni aytish kerakki, past cho'qqi quvvati ortiqcha issiqlik kirishiga olib kelishi mumkin. Har bir material payvandlashning kirishini maksimal darajada oshiradigan optimal impuls kengligiga ega.
(4) Fokusni yo'qotish miqdori
(5) Fokusni yo'qotish rejimlari
Geometrik optika nazariyasiga ko'ra, payvandlash yuzasidan teng masofada joylashgan tekisliklardagi quvvat zichligi (musbat va manfiy defokus konfiguratsiyalarida) taxminan bir xil. Biroq, amalda natijada hosil bo'lgan payvandlash hovuzi shakllari biroz farq qiladi. Salbiy defokuslash payvandlash hovuzini shakllantirish mexanizmi bilan bog'liq bo'lgan payvandlashning yuqori penetratsiyasini ta'minlaydi.
(6) Payvandlash tezligi
Berilgan lazer kuchi va materialning o'ziga xos qalinligi uchun optimal payvandlash tezligi diapazoni mavjud bo'lib, uning ichida mos keladigan tezlik qiymatida maksimal payvandlash penetratsiyasiga erishish mumkin.
(7) Himoya qiluvchi gaz
Himoya gazi uchta asosiy funktsiyani bajaradi:
- Payvandlash hovuzini atmosfera ifloslanishidan saqlang.
- Fokuslovchi linzani metall bug'ining ifloslanishi va erigan tomchilarning sachrashidan himoya qiling — bu sachrash juda energiyali bo'lgan yuqori quvvatli lazerli payvandlashda muhim funksiya.
- Yuqori quvvatli lazerli payvandlash paytida hosil bo'lgan plazma bulutini samarali ravishda tarqating. Metall bug'i lazer energiyasini yutadi va plazmaga ionlashadi; ortiqcha plazma lazer nuri energiyasini susaytirishi mumkin.
3. Lazerli payvandlash texnologiyasining noyob ta'siri
- Payvand chokini tozalash effekti: Lazer nuri payvand chokini nurlantirganda, materialdagi oksid aralashmalari lazer energiyasini asosiy metallga qaraganda ancha samaraliroq yutadi. Bu aralashmalar tezda qiziydi, bug'lanadi va chiqariladi, bu esa payvanddagi aralashmalar miqdorini sezilarli darajada kamaytiradi. Shunday qilib,lazerli payvandlashnafaqat ish qismining ifloslanishini oldini oladi, balki materialni faol ravishda tozalaydi.
- Fotoportlash zarbasi effekti: Juda yuqori quvvat zichligida kuchli lazer nurlanishi payvand chokida metallning tez bug'lanishiga olib keladi. Yuqori tezlikdagi metall bug'ining bosimi ostida payvandlash havzasidagi erigan metall portlovchi sachrashga uchraydi. Kuchli zarba to'lqini materialga chuqur tarqalib, ingichka kalit teshigini hosil qiladi. Payvandlash paytida lazer nuri harakatlanar ekan, erigan metallni o'rab turgan kalit teshigi doimiy ravishda to'ldirib, mustahkam, chuqur penetratsion payvand hosil qilish uchun qattiqlashadi.
- Chuqur penetratsion payvandlashda kalit teshigi effekti: 10⁷ Vt/sm² gacha quvvat zichligiga ega lazer nuri materialni nurlantirganda, payvandga kiradigan energiya tezligi issiqlik o'tkazuvchanligi, konveksiya va nurlanish orqali issiqlik yo'qotish tezligidan ancha yuqori bo'ladi. Bu lazer nurlantirilgan sohada metallning tez bug'lanishiga olib keladi va yuqori bosimli bug' ostida payvandlash havzasida kalit teshigi hosil qiladi.
Astronomik qora tuynukka o'xshab, kalit teshigi deyarli barcha lazer energiyasini yutadi, bu esa nurning to'g'ridan-to'g'ri kalit teshigi tubiga kirishiga imkon beradi. Kalit teshigining chuqurligi payvandlash chuqurligini belgilaydi.
- Lazerning kalit teshigi yon devorlariga fokuslash effekti: Payvandlash hovuzida kalit teshigi hosil bo'lishi paytida, kalit teshigi yon devorlariga tushadigan lazer nurlari odatda katta tushish burchagiga ega. Bu nurlar yon devorlardan aks etadi va kalit teshigi tubiga qarab tarqaladi, natijada kalit teshigi ichida energiya superpozitsiyasi hosil bo'ladi. Kalit teshigi yon devorining fokuslash effekti sifatida ma'lum bo'lgan bu hodisa kalit teshigi ichidagi lazer intensivligini samarali ravishda oshiradi va lazer payvandlashning noyob imkoniyatlariga hissa qo'shadi.
4. Lazerli payvandlash texnologiyasining afzalliklari
- Ultra tez payvandlash jarayoni: Qisqa lazer nurlanishi vaqti tez payvandlashni ta'minlaydi, bu nafaqat unumdorlikni oshiradi, balki materialning oksidlanishini minimallashtiradi va issiqlik ta'sir qiladigan zonani kamaytiradi. Bu uni tranzistorlar kabi issiqlikka sezgir komponentlarni payvandlash uchun ideal qiladi. Lazerli payvandlash payvandlash shlaklarini hosil qilmaydi va payvandlashdan oldin oksidni olib tashlash zaruratini yo'q qiladi. U hatto shisha orqali payvandlashni ham amalga oshirishi mumkin, bu esa uni aniq mikro asboblar ishlab chiqarish uchun ayniqsa mos qiladi.
- Keng materiallar mosligi: Lazerli payvandlash nafaqat bir xil metallarni, balki turli metallarni va hatto metall-metall bo'lmagan kombinatsiyalarni ham birlashtirishi mumkin. Masalan, keramik substratlarga ega integral mikrosxemalarni keramikaning yuqori erish nuqtasi va mexanik bosimdan qochish zarurati tufayli an'anaviy usullar bilan payvandlash qiyin. Lazerli payvandlash bunday qo'llanmalar uchun qulay yechimni taqdim etadi. Biroq, lazerli payvandlash barcha turli materiallar kombinatsiyalari uchun mos emasligini unutmang.
5. Lazerli payvandlashning qo'llanilish stsenariylari va sohalari
- Issiqlik o'tkazuvchanligini payvandlashAsosan nozik ishlov berish uchun, masalan, yupqa metall plitalarni chekka ishlov berish va tibbiy asboblar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
- Chuqur penetratsion payvandlash va payvandlash: Avtomobil sanoatida keng qo'llaniladi. Chuqur penetratsion payvandlash avtomobil kuzovlari, transmissiyalari va tashqi korpuslarini payvandlash uchun ishlatiladi; payvandlash asosan avtomobil kuzovini yig'ishda qo'llaniladi.
- Metall bo'lmaganlar uchun lazerli payvandlash: iste'mol tovarlari ishlab chiqarish, avtomobil ishlab chiqarish, elektron korpuslar ishlab chiqarish va tibbiy texnologiyalar kabi keng qo'llanilish doirasiga ega.
- Gibrid payvandlash: Kema palubasini tayyorlash kabi maxsus po'lat konstruksiyalar uchun maxsus mos keladi.
Nashr vaqti: 2025-yil 15-dekabr
