Kouman Defocus Kantite Afèkte Kalite Lazè Beam ak pèfòmans Weld nan 304 Nerjaveèi

Teknoloji lazè se youn nan kat dekouvèt ki defini 20yèm syèk la ansanm ak enfòmatik, semi-conducteurs, ak enèji nikleyè, e kounye a yo itilize atravè kominikasyon optik, sistèm medikal, enspeksyon, ak pwosesis materyèl. Nan pwosesis materyèl, make lazè, koupe, perçage, ak soude yo tout gen matirite nan teknoloji pwodiksyon serye. Pami yo, soude lazè te touche atansyon k ap grandi paske li ofri avantaj klè sou TIG ak soude rezistans nan opinyon chalè, pwofil soude, ak potansyèl automatisation.

Benefis debaz yo nan soude lazè yo se:

• Trè pitiZòn ki afekte{0} chalè (HAZ)
• Segondèpwofondè-a-lajènan soude a
• Segondè fòs jwenti
• Fòs jwenti nan oswa anwo metal paran an
• Livrezon gwo bout bwa fasil atravè yon fib fleksib pou automatisation

Sous lazè komen yo enkli lazè CO₂, lazè disk, lazè Nd:YAG, lazè fib, ak lazè dyod. Pami sa yo, lalazè fibse direksyon ki pi modèn, ki ofri:

• Segondè efikasite elektrik-a-optik (jiska ~30%)
• Anprint kontra enfòmèl ant
• Ba antretyen ak lavi sèvis long
• Bonjan anfòm pou soude asye pur ak alyaj aliminyòm

Laquasi-kontinyèl (QCW) enpulsyon fib lazèdevlope pa IPG Photonics reprezante yon klas fontyè nan sous, bay gwo pik pouvwa ak lajè batman pwolonje nan seri milisgond - byen matche ak soude metal ak mikwo-soude nan pati mens. Malgre ke lajman te adopte nan elektwonik ak presizyon soudi, fennèt pwosesis pou QCW fibre lasers toujou resevwa te pibliye atansyon limite. Atik sa a konsantre sou youn nan varyab pwosesis ki pi enpòtan yo -pozisyon fokal, eksprime kòm kantite defocus- epi montre, atravè eksperyans kontwole, ki jan defocus fòm kalite gwo bout bwa, aparans soude, pénétration soude, ak fòs jwenti sou yon jwenti 304 asye pur. Pou yon gade pi laj nan jaden flè soude lazè a, gade gid nou an souprensip ak mòd soude lazè.

2.1 Ekipman soude

A 150 W QCW enpulsyonèl fib lazète sèvi kòm sous soude pou etid sa a. Paramèt teknik reprezantatif nan klas sous sa a yo rezime pi ba a (valè endistri tipik; figi aktyèl yo varye selon modèl, konfigirasyon, ak aplikasyon - al gade nan fèy done founisè a pou valè garanti).

Tablo 1 - Espesifikasyon tipik pou yon lazè fib enpulsyonèl QCW klas 150 W (endistri-valè referans tipik, pa garanti)

Valè yo montre pi wo a se figi referans tipik endistri-pou yon lazè fib enpulsyonèl QCW klas 150 W, se pa espesifikasyon garanti nenpòt inite Lazè King's espesifik. Pou espesifikasyon egzat, tanpri kontakte info@kingslaser.com oswa vizite paj pwodwi Lazè King la pou modèl aktyèl la nan klas sa a.

Tèt pwosesis lazè a deplase parapò ak materyo a atravè yon platfòm mouvman X/Y/Z pou fè soude kouti. Kontwolè mouvman an senkronize pozisyon tèt ak tire lazè pou emisyon kòmanse sèlman lè tèt la rive nan yon kote pwograme.

Pou plis sou sa ki defini klas lazè sa a ak ki kote li itilize, gadeki sa ki QCW fib lazè soude, diskisyon an pi laj nanQCW lazè soude remodel aplikasyon endistriyèl, ak kache aquasi-sous lazè fib kontinyèl. Pou wè yon inite pwodiksyon reprezantan, al gade nan Lazè wa a6-aks QCW fib lazè soude machin.

2.2 Materyèl ak Preparasyon

Materyèl de baz nan etid sa a te304 asye purranje kòm yon jwenti Wis: fèy tèt 0.2 mm epè, fèy anba 0.5 mm epè, chak koupe a 100 mm × 50 mm.

Preparasyon sifas yo te fè nan de etap sòlvan: premye asetòn, Lè sa a, isopropanol siye, yo retire lwil, oksid, ak lòt kontaminan ki ka konpwomèt entegrite soude. Yon aparèy devwe aplike presyon inifòm atravè jwenti a pou minimize clearance entèfasyal la. Etap sa a enpòtan paske li:

• Amelyore transfè chalè ant de fèy yo pandan soude
• Ankouraje pwofondè pénétration konsistan
• Diminye risk pou mank fizyon ak porosite

Pou asye pur 304 espesyalman, asosye bon gaz pwoteksyon ak preparasyon sifas la enpòtan - gade konsèy souseleksyon gaz pwoteksyon pou soude asye pur. Epi paske pifò domaj soude kòmanse nan sifas la, netwayaj pre-soude pou kont li ka retire jiska 70% nan yo - eksplore done yo nannetwayaj lazè rezoud 70% nan domaj soude.

2.3 Detèmine Pozisyon Fokal Lazè a

Faktè prensipal yo ki detèmine rezilta soude lazè yo se pik pouvwa, lajè batman kè, ak kantite defocus (distans ki genyen ant pwen fokal la ak sifas materyo a). Nan sa yo, kantite defocus se pi sansib la.

Definisyon - Defocus:Defocus pozitif vle di pwen fokal la chita pi wo a sifas materyo a; defocus negatif vle di pwen fokal la chita anba sifas la.

Metòd ki pi serye pou jwenn pwen fokal la se metòd kalibrasyon triyangilè asye pur:

1. Limen yon batman lazè ki ba -(apeprè 50 W) sou yon plak asye pur; etensèl ki pi klere a endike plan fokal la.
2. Mete yon blòk asye pur triyangilè tou pre plan fokal sa a ak liy ekriti chak ~2 mm apati de 0.5 mm. Anba yon mikwoskòp, liy ki pi etwat la make pozisyon fokal la.

Kalite gwo bout bwa te mezire ak yon profiler gwo bout bwa, sond lazè, ak atenuateur gwo bout bwa. Avèk sond la okòmansman nan pwen fokal la, tèt pwosesis la te leve nan etap 1 mm pou mete valè defocus de 0, 1, 2, 3, ak 4 mm.

Figi 1 - Kalite reyon lazè (distribisyon enèji tach) kont kantite defocus.

• Nan 0 mm defocus, enèji lazè konsantre nan sant la nan plas la.
• Kòm defocus ogmante, distribisyon enèji tach la vin progresivman pi inifòm.
• Nan 3 mm defocus, distribisyon an pi ekilibre li yo.
• Nan 4 mm defocus, distribisyon an kòmanse gaye epi pèdi inifòmite ankò.

Nan pratik, ka 3 mm ofri pi bon echanj -ant gwosè tach ak dansite pik pouvwa pou soude fèy mens-.

4.1 Efè sou mòfoloji tach soude

Yo te plase materyo a nan pwen fokal la ak pik pouvwa ak lajè batman an monte jiskaske yon mak klè parèt sou do fèy anba a. Nan tès sa a, pik pouvwa a te 500 W ak lajè batman kè te 3 ms. Lè sa a, paramèt sa yo te kenbe konstan pandan y ap defocus te varye nan ogmantasyon 1 mm; aparans nan plas soude te anrejistre nan chak etap.

Figi 2 - aparans tach soude kont kantite defocus.

Obsèvasyon:

• Nan 0 - 1 mm defocus, tach la soude se pi piti epi li montre vizib sal. Kòz la se konsantrasyon enèji nan sant plas la, ki pwodui gwo dansite pouvwa lokal ak ekspilsyon materyèl.
• Kòm defocus ap kontinye ogmante, tach la soude vin pi inifòm ak spatter disparèt, ki swiv soti nan pwofil la gwo bout bwa ki pi inifòm.
• Pi wo pase 4 mm defocus, wonn degrade ak plas la retresi yon ti kras - gen anpil chans paske enèji gwo bout bwa a gaye nan kwen yo.

Atravè 0 - 3 mm defocus, dyamèt tach soude te grandi soti nan 0.4 mm a 0.5 mm: pi gwo defocus pwodui yon pi gwo plas sifas ak Se poutèt sa yon pi gwo plas soude. Nan 4 mm defocus dyamèt tach la diminye ankò, paske enèji nan kwen an pa gen ase pou konplètman fonn materyèl la menm si tach la se jewometrik pi gwo.

Figi 3 - Dyamèt tach soude kont kantite defocusing.

4.2 Efè sou pwofondè pénétration Weld

Seksyon transvèsal-yo te prepare nan koupe sou kwen tach soude a, ki te swiv pa fanm k'ap pile koryas, fanm k'ap pile amann, ak polisaj. Sant soude a te enspekte pandan polisaj, Lè sa a, grave ak yon asid nitrique + solisyon alkòl pou revele pwofondè pénétration nan chak valè defocus.

Obsèvasyon:

• Nan 0 - 1 mm defocus, pwofondè pénétration se nan maksimòm li yo, rive nan fèy anba a.
• Nan 2 - 3 mm defocus, pwofondè pénétration vin pi fon, rive sèlman apeprè mwatye epesè fèy anba a.
• Nan 4 mm defocus, pénétration desann sevè, rive sèlman apeprè yon tyè nan epesè fèy anba a.

Figi 4 - Pwofondè pénétration Weld kont kantite defocus.

4.3 Efè sou Weld Tensile Fòs

Yon sèl -fòs rupture tach te mezire sou yon machin tès rupture ak fèy anba a fiks ak fèy anwo a rale anwo. Pou asire presizyon, yo te teste twa espesimèn nan chak seri paramèt ak rezilta yo te fè yon mwayèn.

Defocus valè 0, 1, 2, 3, ak 4 mm pwodwi fòs rupture nan7 N, 8 N, 11 N, 15 N, ak 6 N, respektivman.

Tandans an jeneral: fòs rupture leve ak defocus, paske defocus la pi gwo elaji plas la soude ak - pi enpòtan - lajè kontak ant de fèy yo, ki dirèkteman kondwi fòs jwenti. Nan 4 mm defocus, fòs tonbe ankò, gen plis chans paske bon jan kalite gwo bout bwa a degrade ak plas la vin pi gwo men pi ba nan dansite pouvwa, diminye tou de pénétration ak fòs.

Konklizyon debaz:Single -spot fòs rupture sou 304 Nerjaveèi pik nan15 N nan 3 mm defocus, kote mòfoloji tach soude te tou ki pi konsistan.

Tablo 2 - Rezime efè defocus sou plas soude, pénétration, ak fòs rupture

Chif ki anwo yo repwodui valè yo mezire rapòte nan etid orijinal Chinwa a sou yon lazè fib 150 W QCW ak 304 jwenti Nerjaveèi asye nan 500 W pik / 3 ms lajè batman kè. Yo se done referans pou enjenyè pwosesis, yo pa garanti kritè akseptasyon pou nenpòt aplikasyon espesifik. Toujou valide pa echantiyon tès sou materyèl aktyèl ou, epesè, ak enstalasyon anvan lage pwodiksyon an.

Lè sal, porosite, oswa mank de fizyon parèt nan pwodiksyon, kòz la rasin anjeneral se dezakò nan paramèt, chwa gaz pwoteksyon, oswa kontaminasyon sifas yo. Koule dyagnostik la nankomen lazè soude défauts ak solisyonmache nan fason pou idantifye ki faktè ki responsab.

Etid sa a mezire pwofil reyon lazè a atravè diferan valè defocus epi li te jwenn ke kòm defocus ogmante distribisyon enèji tach la vin pi inifòm - men pi lwen pase 4 mm distribisyon an kòmanse gaye ankò.

Atravè 304 asye pur jwenti soude jwenti, ak tout lòt faktè ki te kenbe konstan, varye kantite lajan an defocus chanje aparans nan plas soude, gwosè plas, pwofondè pénétration, ak fòs rupture. Pi bon fenèt pwosesis la gen satisfè tou de aparans ak fòs ansanm.

Prensip kle yo:

• Kòm defocus ogmante, bon jan kalite soude amelyore ak fòs rupture leve.
• Nan3 mm defocus, inifòmite soude tach ak fòs rupture yo tou de nan pi bon yo pou jeyometri sa a.
• Pi lwen pase 3 mm defocus, tou de fòs ak kalite n bès ankò.

Pou yon pi laj gade sou sous, mòd, ak aplikasyon pou soude - ki gen ladan soude keyhole, seleksyon lazè fib, ak fason yo chwazi ant sistèm pòtatif, otomatik, ak QCW pou boutik ou - eksplore toutmachin soude lazèkategori oswa kontakte King's Laser Engineering naninfo@kingslaser.compou yon echantiyon-koupe evalyasyon sou materyèl aktyèl ou.