1. مقدمة
في التصنيع الصناعي الحديث ، تستخدم تقنية اللحام بالليزر ، مع مزاياها ذات الدقة العالية وكثافة الطاقة العالية ، على نطاق واسع للانضمام إلى مواد مختلفة . ، ومع ذلك ، عند التعامل مع مواد انعكاس عالية (مثل النحاس ، والألومنيوم وسبائكهم) ، تصبح عملية اللحام بالليزر معقدة بسبب عالي النحاس - والتي لها تأثيرات كثيرة ، والتي تتأثر 3. في - تعمق الاستكشاف لآلية التفاعل بين المواد العالية - الانعكاسية وآلات اللحام بالليزر أمر بالغ الأهمية لتحسين عملية اللحام وتحسين جودة اللحام .
2. خصائص مواد الانعكاس العالية وتأثيرها على امتصاص طاقة الليزر
(2.1) الخصائص العاكسة للمواد الانعكاسية العالية
المواد العالية - الانعكاسية (مع أخذ النحاس والألومنيوم كأمثلة) لها انعكاس كبير للغاية للليزر . في نطاق الطول الموجي بالأشعة تحت الحمراء (مثل 1064nm) شائع الاستخدام في اللحام بالليزر ، فإن الانعكاس أعلى من ذلك - إن الانعكاس يتميز بنسبة 80 ٪} يتم امتصاص طاقة الليزر بشكل فعال بواسطة المواد . تنعكس كمية كبيرة من طاقة الليزر ، والتي لا تسبب فقط نفايات الطاقة ولكن قد تتسبب أيضًا في إتلاف المكونات البصرية (مثل تركيز العدسات ، العدسات الواقية ، إلخ .) من معدات الترحيل بالليزر ، مما يؤثر
(2.2) تأثير امتصاص الطاقة على عملية اللحام
نظرًا لصعوبة امتصاص الطاقة الأولي ، يلزم وجود قوة ليزر أعلى لبدء عملية اللحام عند اللحام العالي - مواد الانعكاس . ، ومع ذلك ، فإن القوة العالية المفرطة ستجلب مشاكل جديدة ، مثل البخار الفوري للمواد التي تتفوق على أن تتنافس على السحابة المادية التي تتدفق بشكل مباشر ، مما يدور في حدوثه في البلاز. السطح ، ومشاكل مثل تغلغل اللحام غير المستقر وضعف تكوين اللحام (مثل الأسطوانات ، الحدبة ، المسامية والعيوب الأخرى) . في نفس الوقت ، فإن عدم استقرار الطاقة يجعل من الصعب أيضًا التحكم في مدخلات الحرارة أثناء عملية اللحام ، مما يؤثر
3. المشاكل الرئيسية والمظاهر في اللحام بالليزر للمواد العالية الانعكاسية
(3.1) عيوب تكوين اللحام
مشكلة المسامية: أثناء لحام مواد الانعكاسية العالية ، بسبب عدم استقرار امتصاص الطاقة ، فإن عمليات الذوبان والتصلب للمواد غير متكافئة ، مما يجعل من الصعب بسهولة على الغازات (مثل الرطوبة والهواء الممتصة على سطح المادة ، أو الغازات التي تم إنشاؤها عن طريق تبخير المعادن أثناء عملية اللحام) للهروب في الوقت ، وسوف تشكل الممرات في الراحة (1}} اللحام ، يؤثر على جودة المنتج .
عرض لحام غير متناسق وقوض: يؤدي تقلب طاقة الليزر إلى عدم استقرار منطقة ذوبان المواد ، ومن الصعب التحكم في عرض اللحام بشكل موحد . عندما تكون الطاقة المحلية مرتفعة للغاية ، فإنها ستؤدي إلى ذوبان مفرط لحافة اللحام ، وتشكيل عيوب خفية ، والتي تضعف قوة الرمز وتخفيض أداء الفخامة {1}.
(3.2) ضعف استقرار اللحام
تجعل الخصائص العاكسة للمواد العالية العكسية ردود الفعل الطاقة في مجمع عملية اللحام بالليزر ، مما يؤدي بسهولة إلى عدم استقرار عملية اللحام . على سبيل المثال ، قد يتداخل الضوء المنعكس مع وضع التذبذب بالليزر ، مما يسبب تقلبات في قوة ناتج الليزر ؛ أو بسبب التغيير الديناميكي لسحابة البلازما ، يكون التفاعل بين الليزر والمواد غير مستقر ، مما يؤدي إلى مشاكل مثل انقطاع اللحام واللحامات المتقطعة ، والتي تؤثر بشكل خطير على كفاءة الإنتاج واتساق المنتج .
4. استراتيجيات للتعامل مع مشاكل اللحام بالليزر للمواد الانعكاسية العالية
(4.1) تحسين معدات وعمليات الليزر
الطول الموجي وتعديل الوضع: استخدم أطوال موجية الليزر التي تكون أكثر ملاءمة لامتصاص المواد العالية - الانعكاسية ، مثل الضوء الأخضر (532NM) أو الضوء الأزرق (450 نانومتر) . مقارنةً بالضوء الأشعة تحت الحمراء ، يتم تحسين معدل الامتصاص هذا بشكل كبير ، مما يزيد من ذلك ، مما يزيد من ذلك ، مما يزيد من ذلك ، مما يؤدي إلى استخدام MANTER -LASER بشكل كبير ، بشكل كبير ، { الليزر ذي القدرة العالية الذروة ، واستخدم تأثير "الاجتثاث" للمادة تحت عمل النبض لتدمير طبقة الانعكاس العالية على سطح المادة وزيادة امتصاص طاقة الليزر اللاحقة .
تحسين معلمات الطاقة والنبض: المعلمات تعيين بشكل معقول مثل طاقة الليزر ، وعرض النبض ، والتردد . على سبيل المثال ، لحام سبيكة الألومنيوم ، استخدم تردد نبض مناسب للسماح بوقت تبريد معين للمادة أثناء فترة النبض لتجنب التراكم المفرط لسحابة البلازما ؛ اضبط عرض النبض للتحكم في مدخلات الحرارة وتقليل توليد عيوب اللحام .
(4.2) المعالجة المادية والتدابير المساعدة
المعالجة السطحية: إجراء عمليات مثل الطحن والرمال على سطح المواد العالية - الانعكاسية لإزالة طبقة أكسيد السطح وبقع الزيت ، وتقليل الانعكاس السطحي ، وفي الوقت نفسه ، يمكن أيضًا استخدام خشونة السطح ، والتي تفضي إلى امتصاص طاقة الليزر {2} {}} {}. يمتص أولاً طاقة الليزر ويحولها إلى طاقة حرارة لإذابة المادة ، ثم يمكن تبخير الطلاء أو المشاركة في رد الفعل المعدني أثناء عملية اللحام .
تطبيق الغازات المساعدة: حدد الغازات المساعدة المناسبة (مثل الأرجون ، الهيليوم) . من ناحية ، يمكنها حماية منطقة اللحام من الأكسدة ؛ من ناحية أخرى ، يمكن أن يقمع بشكل فعال سحابة البلازما . على سبيل المثال ، يتمتع الهيليوم بطاقة تأين عالية ، والتي يمكن أن تقلل من توليد البلازما وجعل طاقة الليزر تصل إلى سطح المادة بشكل أكثر ثابتة ؛ ضبط معدل التدفق وزاوية الغاز الإضافي بشكل معقول ، ويمكن أن ينفجر البلازما المتولدة أثناء اللحام لتحسين بيئة اللحام .
(4.3) مراقبة الوقت الحقيقية والمغلقة - التحكم في الحلقة
استخدم معدات مثل الكاميرات ذات السرعة العالية والكاميرا الضوئية لمراقبة المعلومات مثل شكل سحابة البلازما ، وتشكيل اللحام ، وانعكاس طاقة الليزر في الوقت الحقيقي - أثناء عملية اللحام . من خلال نموذج التحكم المحدد ، قم بضبط المعلمات مثل طاقة الليزر وسرعة المسح في وقت حقيقي وفقًا لبيانات المراقبة إلى درجة المغلقة لمكافحة الترحيب وضمان عملية الترحيات والترحيب وضحك الجودة . على سبيل المثال ، عندما تتم مراقبة أن سحابة البلازما سميكة جدًا بحيث لا تؤثر على ناقل الحركة بالليزر ، تقلل تلقائيًا من طاقة الليزر أو ضبط معدل تدفق الغاز الإضافي لاستعادة استقرار عملية اللحام .
5. تحليل الحالة - لحام الليزر من ألواح سبيكة الألومنيوم
أخذ لحام ألواح رقيقة من سبيكة الألومنيوم (سمك 1 مم) في جهاز إلكتروني كمثال ، في البداية ، تم استخدام لحام الليزر بالأشعة تحت الحمراء . بسبب الانعكاس العالي للمادة ، تم تبني عدد كبير من البروسية ومشاكل العرض غير المتكافئ في البالد. المساعدة ، وتم تحسين معلمات نبض الليزر (عرض النبض 200μs ، التردد 50 هرتز) . بعد التحسن ، كان تشكيل اللحام جيدًا ، وتم تخفيض معدل المسامية من 15 ٪ إلى أقل من 3 ٪ {9}
6. الاستنتاج
إن الخصائص العالية - الانعكاسية للمواد العالية - الانعكاسية تجلب العديد من التحديات لتأثير اللحام لآلات اللحام بالليزر ، بما في ذلك مشاكل مثل صعوبة امتصاص الطاقة ، وعيوب تكوين اللحام ، وسوء استقرار اللحام . ، ومع ذلك ، من خلال تحسين المعدات والعمليات. الغاز) ، ومراقبة الوقت الحقيقية والمغلقة - استراتيجيات التحكم في الحلقة ، يمكن تحسين تأثير اللحام بالليزر للمواد العالية - الانعكاسية بشكل فعال .
من خلال التطوير المستمر لتكنولوجيا الليزر وعلوم المواد وتكنولوجيا التحكم ، سيكون لحام الليزر المستقبلي للمواد الانعكاسية العالية أكثر كفاءة واستقرار ، مما يوفر دعمًا فنيًا أكثر موثوقية للتطبيق الواسع للمواد العالية المنعكسة في التصنيع الصناعي ، وتعزيز تطوير الجودة العالية للحقول مثل Aerospace ، والمعلومات الإلكترونية ، وطاقة جديدة {}}
-- Rayther Laser Jack Sun --