مثال لتحليل تطبيقات اللحام بالليزر بأقطار أساسية مختلفة

سيؤثر حجم قطر قلب الليزر على فقدان الإرسال وتوزيع كثافة الطاقة للضوء. الاختيار المعقول للقطر الأساسي مهم جدًا. سيؤدي القطر الأساسي الزائد إلى تشويه الوضع وتشتته في نقل الليزر، مما يؤثر على جودة الشعاع ودقة التركيز. سوف يتسبب القطر الأساسي الصغير جدًا في أن يصبح تناظر كثافة الطاقة الضوئية للألياف أحادية الوضع أسوأ، وهو ما لا يفضي إلى نقلليزر عالي الطاقة.

1. مزايا وتطبيقات الليزر ذو القطر الصغير (<100um)

مواد عاكسة للغاية: الألومنيوم، النحاس، الفولاذ المقاوم للصدأ، النيكل، الموليبدينوم، وما إلى ذلك؛

(1)تحتاج المواد شديدة الانعكاس إلى اختيار ليزر ذو قطر أساسي صغير. يتم استخدام شعاع الليزر ذو الكثافة العالية للطاقة لتسخين المواد بسرعة إلى حالة مسالة أو متبخرة، مما يحسن معدل امتصاص الليزر للمادة ويحقق معالجة فعالة وسريعة. يمكن أن يؤدي اختيار الليزر ذو القطر الأساسي الكبير إلى انعكاس عالٍ بسهولة. مما يؤدي إلى اللحام الافتراضي وحتى حرق الليزر؛

المواد الحساسة للتشقق: النيكل، النحاس المطلي بالنيكل، الألومنيوم، الفولاذ المقاوم للصدأ، سبائك التيتانيوم، إلخ.

تتطلب هذه المادة عمومًا رقابة صارمة على المنطقة المتأثرة بالحرارة وحوض ذوبان صغير، لذلك من الأفضل اختيار ليزر ذو قطر أساسي صغير؛

معالجة بالليزر عالية السرعة:

(3)يتطلب اللحام بالاختراق العميق معالجة بالليزر عالية السرعة، ومن الضروري اختيار ليزر ذو كثافة طاقة عالية للتأكد من أن طاقة الخط كافية لإذابة المادة بسرعة عالية، خاصة بالنسبة للحام اللفة واللحام الاختراق وما إلى ذلك، والتي تتطلب عمق اختراق أعلى. من الأفضل اختيار ليزر ذو قطر صغير مناسب.

2. مزايا وتطبيقات الليزر ذو القطر الأساسي الكبير (> 100um)

يتم تحقيق قطر قلب كبير ونقطة كبيرة، ومنطقة تغطية حرارية كبيرة، ومنطقة عمل واسعة، والذوبان الجزئي فقط لسطح المادة، وهو مناسب جدًا للتطبيقات في الكسوة بالليزر، وإعادة الصهر بالليزر، والتليين بالليزر، والتصلب بالليزر، وما إلى ذلك. في هذه الحقول، تعني بقعة الضوء الكبيرة كفاءة إنتاج أعلى وعيوب أقل (اللحام بالتوصيل الحراري لا يوجد به أي عيوب تقريبًا).

من ناحيةلحام، البقعة الكبيرة تستخدم بشكل رئيسياللحام المركب، والذي يستخدم للتركيب بالليزر ذو القطر الأساسي الصغير: البقعة الكبيرة تجعل سطح المادة يذوب قليلاً، ويتحول من الحالة الصلبة إلى السائل، مما يحسن بشكل كبير معدل امتصاص المادة إلى الليزر، ثم يستخدم نواة صغيرة في هذه العملية، بسبب التسخين المسبق للبقعة الكبيرة، والمعالجة اللاحقة، والتدرج الكبير في درجة الحرارة الممنوح للمسبح المنصهر، فإن المادة ليست عرضة للعيوب المتشققة الناجمة عن التسخين السريع والتبريد السريع. يمكن أن يجعل مظهر اللحام أكثر سلاسة ويحقق تناثرًا أقل من محلول الليزر الفردي.