CW laser en QCW laser in Welding

Energieverspreidingskenmerke

'n Opvallende kenmerk van CW-lasers is hul Gaussiese energieverspreiding, waar die energieverspreiding van 'n laserstraal se deursnee vanaf die middelpunt na buite in 'n Gaussiese (normale verspreiding) patroon afneem.Hierdie verspreidingskenmerk laat CW-lasers toe om uiters hoë fokuspresisie en verwerkingsdoeltreffendheid te bereik, veral in toepassings wat gekonsentreerde energie-ontplooiing vereis.

CW Laser Energie Verspreiding Diagram

Voordele van Continuous Wave (CW) Lasersweising

Mikrostrukturele Perspektief

Deur die mikrostruktuur van metale te ondersoek, onthul duidelike voordele van Continuous Wave (CW) lasersweiswerk bo Quasi-Continuous Wave (QCW) polssweiswerk.QCW-pulssweiswerk, beperk deur sy frekwensielimiet, tipies rondom 500Hz, staar 'n kompromis in die gesig tussen oorvleuelingstempo en penetrasiediepte.'n Lae oorvleuelingstempo lei tot onvoldoende diepte, terwyl 'n hoë oorvleuelingstempo sweisspoed beperk, wat doeltreffendheid verminder.Daarteenoor behaal CW-lasersweising, deur die keuse van toepaslike laserkerndiameters en sweiskoppe, doeltreffende en deurlopende sweiswerk.Hierdie metode blyk veral betroubaar te wees in toepassings wat hoë seëlintegriteit vereis.

Oorweging oor termiese impak

Vanuit die oogpunt van termiese impak, ly QCW-pulslasersweis aan die kwessie van oorvleueling, wat lei tot herhaalde verhitting van die sweisnaat.Dit kan teenstrydighede tussen die metaal se mikrostruktuur en die moedermateriaal veroorsaak, insluitend variasies in ontwrigtinggroottes en afkoeltempo's, wat die risiko van krake verhoog.CW lasersweiswerk, aan die ander kant, vermy hierdie probleem deur 'n meer eenvormige en deurlopende verhittingsproses te verskaf.

Gemak van aanpassing

Wat die werking en aanpassing betref, vereis QCW-lasersweiswerk noukeurige afstemming van verskeie parameters, insluitende polsherhalingsfrekwensie, piekkrag, polswydte, dienssiklus, en meer.CW-lasersweiswerk vereenvoudig die aanpassingsproses, en fokus hoofsaaklik op die golfvorm, spoed, krag en defokushoeveelheid, wat die operasionele moeilikheid aansienlik verlig.

Tegnologiese vordering in CW Lasersweising

Terwyl QCW lasersweiswerk bekend is vir sy hoë piekkrag en lae termiese inset, voordelig vir die sweis van hittesensitiewe komponente en uiters dunwandige materiale, vooruitgang in CW lasersweistegnologie, veral vir hoëkragtoepassings (tipies bo 500 watt) en diep penetrasie sweiswerk gebaseer op die sleutelgat effek, het sy toepassingsreeks en doeltreffendheid aansienlik uitgebrei.Hierdie tipe laser is veral geskik vir materiale dikker as 1 mm, wat hoë aspekverhoudings (meer as 8:1) behaal ten spyte van relatief hoë hitte-insette.

Quasi-Continuous Wave (QCW) Lasersweising

Gefokusde Energieverspreiding

QCW, wat vir "Quasi-Continuous Wave" staan, verteenwoordig 'n lasertegnologie waar die laser lig op 'n diskontinue wyse uitstraal, soos uitgebeeld in figuur a.Anders as die eenvormige energieverspreiding van enkelmodus deurlopende lasers, konsentreer QCW-lasers hul energie digter.Hierdie eienskap verleen aan QCW-lasers 'n voortreflike energiedigtheid, wat vertaal word in sterker penetrasievermoëns.Die gevolglike metallurgiese effek is soortgelyk aan 'n "spyker"-vorm met 'n beduidende diepte-tot-breedte-verhouding, wat QCW-lasers toelaat om uit te blink in toepassings wat hoë-reflektansie-legerings, hitte-sensitiewe materiale en presisie mikro-sweiswerk behels.

Verbeterde stabiliteit en verminderde pluiminterferensie

Een van die uitgesproke voordele van QCW-lasersweiswerk is die vermoë daarvan om die uitwerking van metaalpluim op die materiaal se absorpsietempo te versag, wat lei tot 'n meer stabiele proses.Tydens laser-materiaal interaksie kan intense verdamping 'n mengsel van metaaldamp en plasma bo die smeltpoel skep, wat algemeen na verwys word as 'n metaalpluim.Hierdie pluim kan die materiaal se oppervlak teen die laser beskerm, wat onstabiele kraglewering en defekte soos spatsels, ontploffingspunte en putte veroorsaak.Die intermitterende emissie van QCW-lasers (bv. 'n 5ms-bars gevolg deur 'n 10ms-pouse) verseker egter dat elke laserpuls die materiaal se oppervlak bereik ongeaffekteer deur metaalpluim, wat 'n besonder stabiele sweisproses tot gevolg het, veral voordelig vir dunplaatsweiswerk.

Stabiele smeltpoeldinamika

Die dinamika van die smeltpoel, veral in terme van die kragte wat op die sleutelgat inwerk, is deurslaggewend in die bepaling van die kwaliteit van die sweislas.Deurlopende lasers, as gevolg van hul langdurige blootstelling en groter hitte-geaffekteerde sones, is geneig om groter smeltpoele gevul met vloeibare metaal te skep.Dit kan lei tot defekte wat met groot smeltpoele geassosieer word, soos ineenstorting van sleutelgat.Daarteenoor konsentreer die gefokusde energie en korter interaksietyd van QCW lasersweis die smeltpoel om die sleutelgat, wat lei tot 'n meer eenvormige kragverspreiding en 'n laer voorkoms van porositeit, krake en spatsels.