In-depth understanding of laser welding: working principle and application

Hiểu biết sâu về hàn laze: nguyên tắc làm việc và ứng dụng. Hàn laze là một quá trình sử dụng một chùm tia laze để nối các kim loại hoặc nhựa nhiệt dẻo lại với nhau để tạo thành mối hàn. Là một nguồn nhiệt tập trung như vậy, hàn laser có thể được thực hiện ở tốc độ hàn cao tính bằng mét trên phút trong vật liệu mỏng. Trong khi vật liệu dày hơn, các mối hàn hẹp và sâu có thể được tạo ra giữa các bộ phận có cạnh vuông.

laser welding working principle and application

2 chế độ hàn Laser

Nguyên lý hàn laser có thể được chia thành hai chế độ hoạt động cơ bản khác nhau. Đó là hàn dẫn nhiệt và hàn xuyên sâu bằng laser. Phương thức tương tác của chùm tia laze với vật liệu được hàn sẽ phụ thuộc vào mật độ công suất mà chùm tia chiếu vào phôi. Khi mật độ công suất nhỏ hơn 104-105 W/cm2, đó là hàn dẫn nhiệt. Tại thời điểm này, độ sâu thâm nhập nông và tốc độ hàn chậm; tỷ lệ khung hình.

Laser welding is usually done with a keyhole mechanism using higher power densities. When a laser beam is focused on a spot small enough, to produce a power density of typically >106-107 W/cm2, the material in the beam path not only melts but evaporates.A large amount of heat is then carried away by conduction. Focused laser beam It then penetrates the workpiece, creating a cavity known as the “keyhole”.It is filled with metal vapor. (which in some cases can even be ionized, forming a plasma).

Tia laser mật độ năng lượng cao được tập trung vào bề mặt của phôi và bay hơi để tạo thành một lỗ nhỏ. Lỗ này hấp thụ tất cả năng lượng ánh sáng tới. Nhiệt được truyền từ thành ngoài của khoang nhiệt độ cao để làm nóng chảy kim loại xung quanh khoang. Sự bay hơi liên tục của vật liệu dưới sự chiếu xạ của chùm tia laser tạo ra hơi nước ở nhiệt độ cao. Sức căng bề mặt của lớp tường được hình thành bởi dòng chất lỏng bên ngoài tường lỗ cân bằng với áp suất hơi được tạo ra liên tục trong khoang lỗ và duy trì động lực THĂNG BẰNG.

Chùm tia liên tục đi vào lỗ nhỏ và kim loại nóng chảy bao quanh thành lỗ di chuyển về phía trước cùng với chùm tia dẫn đầu. Kim loại nóng chảy lấp đầy khoảng trống do lỗ nhỏ để lại và ngưng tụ lại, do đó tạo thành mối hàn.

Ứng dụng của hàn Laser

Hàn laser chủ yếu được sử dụng trong đóng tàu, ô tô, hàng không vũ trụ, sản xuất máy móc và nhiều lĩnh vực khác. Ví dụ, trong ngành công nghiệp ô tô, máy hàn tấm có thể kết nối các tấm thép có chất liệu và độ dày khác nhau. Cách này có thể giảm trọng lượng thân xe và giảm lãng phí vật liệu. Trong ngành sản xuất hàng không, thân máy bay được cấu tạo từ nhiều bộ phận. Hàn laser thay thế công nghệ kết nối đinh tán truyền thống, giúp giảm 15% trọng lượng thân máy bay. Trong ngành công nghiệp đóng tàu, công nghệ hàn laser có các đặc tính hiệu quả cao và độ sâu thâm nhập lớn. Cách này có thể làm giảm khối lượng công việc hàn bến tàu và cải thiện độ chính xác của sản xuất.