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<\/p>\nNell'articolo precedente, abbiamo discusso i principi e le caratteristiche della saldatura laser a penetrazione profonda. Qui, ci concentreremo sui principali parametri di processo. Questo \u00e8 utile per saperne di pi\u00f9 su questa tecnica di saldatura.<\/p>\n
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Esiste un valore soglia di densit\u00e0 di energia laser nella saldatura laser. Al di sotto di questo valore, la profondit\u00e0 di penetrazione \u00e8 molto bassa. Una volta raggiunto o superato questo valore, la profondit\u00e0 di penetrazione aumenter\u00e0 notevolmente. Solo quando la densit\u00e0 di potenza laser sul pezzo in lavorazione supera un valore soglia (a seconda del materiale) verr\u00e0 generato il plasma. Ci\u00f2 segna il progresso della saldatura a penetrazione profonda stabile.<\/p>\n
Se la potenza laser \u00e8 al di sotto di questa soglia, si verifica solo la fusione superficiale del pezzo. Questa \u00e8 una saldatura a conduzione termica stabile. Tuttavia, quando la densit\u00e0 di potenza laser \u00e8 vicina alla condizione critica per la formazione di piccoli fori, la saldatura a penetrazione profonda e la saldatura a conduzione vengono eseguite alternativamente. Questo diventa un processo di saldatura instabile, con conseguenti grandi fluttuazioni nella profondit\u00e0 di penetrazione.<\/p>\n
Durante la saldatura laser a penetrazione profonda, la potenza del laser controlla contemporaneamente la profondit\u00e0 di penetrazione e la velocit\u00e0 di saldatura. La penetrazione della saldatura \u00e8 direttamente correlata alla densit\u00e0 di potenza del raggio ed \u00e8 una funzione della potenza del raggio incidente e del punto focale del raggio. In generale, per un raggio laser di un certo diametro, la profondit\u00e0 di penetrazione aumenta all'aumentare della potenza del raggio.<\/p>\n
La dimensione dello spot del raggio \u00e8 una delle variabili pi\u00f9 importanti nella saldatura laser. Perch\u00e9 determina la densit\u00e0 di potenza. Ma per i laser ad alta potenza, la sua misurazione \u00e8 difficile. Sebbene esistano molte tecniche di misurazione indiretta.<\/p>\n
La dimensione del punto limitata dalla diffrazione del fuoco del raggio pu\u00f2 essere calcolata secondo la teoria della diffrazione della luce. Ma a causa dell'esistenza dell'aberrazione della lente di messa a fuoco, la dimensione effettiva del punto \u00e8 maggiore del valore calcolato. Il metodo pratico pi\u00f9 semplice \u00e8 il metodo di profilazione isotermica. Ci\u00f2 significa misurare il punto focale e il diametro della perforazione dopo aver carbonizzato e penetrato una piastra di polipropilene con carta spessa. Questo metodo deve padroneggiare la potenza del laser e il tempo di azione del raggio attraverso la pratica di misurazione.<\/p>\n
L'assorbimento della luce laser da parte di un materiale dipende da alcune importanti propriet\u00e0 del materiale. Come l'assorbanza, la riflettivit\u00e0, la conduttivit\u00e0 termica, la temperatura di fusione, la temperatura di evaporazione, ecc.
\nLa cosa pi\u00f9 importante \u00e8 la velocit\u00e0 di assorbimento.<\/p>\n
I fattori che influenzano la velocit\u00e0 di assorbimento del materiale da parte del raggio laser includono due aspetti:<\/p>\n
I non metalli come ceramiche, vetro, gomma e plastica hanno un alto tasso di assorbimento a temperatura ambiente. Tuttavia, i materiali metallici hanno un basso tasso di assorbimento a temperatura ambiente. E una volta che il materiale si scioglie o addirittura evapora, aumenter\u00e0 notevolmente. L'utilizzo di un rivestimento superficiale o di una pellicola di ossido superficiale migliora efficacemente l'assorbimento del fascio di luce del materiale.<\/p>\n
La velocit\u00e0 di saldatura ha una grande influenza sulla profondit\u00e0 di penetrazione. Aumentando la velocit\u00e0 la penetrazione sar\u00e0 pi\u00f9 superficiale. Ma se la velocit\u00e0 \u00e8 troppo bassa, il materiale sar\u00e0 sovrafuso e il pezzo in lavorazione sar\u00e0 saldato completamente. Pertanto, esiste un intervallo di velocit\u00e0 di saldatura adatto per un materiale specifico con una certa potenza laser e spessore. La profondit\u00e0 di penetrazione massima pu\u00f2 essere ottenuta al valore di velocit\u00e0 corrispondente.<\/p>\n
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Il gas inerte viene spesso utilizzato per proteggere la piscina fusa durante la saldatura laser. Alcuni materiali vengono saldati indipendentemente dall'ossidazione superficiale e la protezione potrebbe non essere presa in considerazione. Ma per la maggior parte delle applicazioni, elio, argon, azoto e altri gas vengono spesso utilizzati come protezione.<\/p>\n
L'elio non \u00e8 facilmente ionizzabile (energia di ionizzazione pi\u00f9 elevata). Ci\u00f2 consente al laser di passare senza problemi e l'energia del raggio raggiunge la superficie del pezzo senza ostacoli. Questo \u00e8 il gas di protezione pi\u00f9 efficace utilizzato nella saldatura laser. Ma \u00e8 pi\u00f9 costoso.<\/p>\n
Il gas argon \u00e8 pi\u00f9 economico e pi\u00f9 denso, quindi l'effetto di protezione \u00e8 migliore. Tuttavia, \u00e8 suscettibile alla ionizzazione del plasma metallico ad alta temperatura. Ci\u00f2 pu\u00f2 proteggere parte del raggio dall'impatto con il pezzo in lavorazione, ridurre la potenza laser effettiva per la saldatura e danneggiare la velocit\u00e0 e la penetrazione della saldatura. La superficie di saldatura protetta dall'argon \u00e8 pi\u00f9 liscia di quella protetta dall'elio.<\/p>\n
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L'azoto \u00e8 il gas di protezione pi\u00f9 economico. Tuttavia, non \u00e8 adatto per la saldatura di alcuni tipi di acciaio inossidabile, principalmente a causa di problemi metallurgici, come l'assorbimento. A volte, questo produce porosit\u00e0 nell'area di sovrapposizione.<\/p>\n
L'uso del gas protettivo \u00e8 vantaggioso principalmente nei tre aspetti seguenti:<\/p>\n
Il metodo di messa a fuoco \u00e8 solitamente utilizzato per condensare il laser durante la saldatura e generalmente viene utilizzata una lente con una lunghezza focale di 63~254mm. La dimensione del punto di messa a fuoco \u00e8 proporzionale alla lunghezza focale. Pi\u00f9 corta \u00e8 la lunghezza focale, pi\u00f9 piccolo \u00e8 il punto. Tuttavia, la lunghezza focale influisce anche sulla profondit\u00e0 focale. Vale a dire, la profondit\u00e0 focale aumenta in modo sincrono con la lunghezza focale. Quindi, una lunghezza focale corta pu\u00f2 aumentare la densit\u00e0 di potenza. A causa della piccola profondit\u00e0 focale, la distanza tra la lente e il pezzo in lavorazione deve essere mantenuta con precisione e la profondit\u00e0 di penetrazione non \u00e8 grande.<\/p>\n
A causa dell'influenza degli spruzzi e della modalit\u00e0 laser generata nel processo di saldatura, la profondit\u00e0 focale pi\u00f9 corta utilizzata nella saldatura effettiva \u00e8 per lo pi\u00f9 la lunghezza focale di 126 mm (5"). Quando il giunto \u00e8 grande o la saldatura deve essere aumentata aumentando la dimensione del punto, \u00e8 possibile scegliere una lente con una lunghezza focale di 254 mm. In questo caso, \u00e8 richiesta una potenza di uscita laser maggiore (densit\u00e0 di potenza) per ottenere l'effetto stenopeico a penetrazione profonda.<\/p>\n
Quando la potenza del laser supera i 2 kW (in particolare per il raggio laser CO2 da 10,6 \u03bcm), a causa dell'uso di materiali ottici speciali per formare il sistema ottico, il metodo di messa a fuoco riflettente viene spesso utilizzato per evitare il rischio di danni ottici alla lente di messa a fuoco. Uno specchio di rame lucidato viene generalmente utilizzato come riflettore. \u00c8 spesso consigliato per la messa a fuoco di raggi laser ad alta potenza grazie al raffreddamento efficace.<\/p>\n
La posizione del punto focale \u00e8 fondamentale per mantenere un'adeguata densit\u00e0 di potenza durante la saldatura. Le modifiche nella posizione del punto focale rispetto alla superficie del pezzo in lavorazione influiscono direttamente sulla larghezza e sulla profondit\u00e0 della saldatura.
\nNella maggior parte delle applicazioni di saldatura laser, il punto focale si trova solitamente a circa 1\/4 della profondit\u00e0 di fusione desiderata sotto la superficie del pezzo.<\/p>\n
Quando si saldano al laser materiali dissimili, la posizione del raggio laser controlla la qualit\u00e0 finale della saldatura, specialmente nel caso di giunti di testa rispetto ai giunti a sovrapposizione. Ad esempio, quando un ingranaggio in acciaio temprato viene saldato a un tamburo in acciaio dolce, un controllo appropriato della posizione del raggio laser aiuter\u00e0 a produrre una saldatura con un componente relativamente resistente alle crepe e prevalentemente a basso tenore di carbonio. In alcune applicazioni, la geometria del pezzo da saldare richiede che il raggio laser venga deviato di un angolo. Quando l'angolo di deviazione tra l'asse del raggio e il piano del giunto \u00e8 entro 100 gradi, l'assorbimento dell'energia laser da parte del pezzo non verr\u00e0 influenzato.<\/p>\n
Durante la saldatura laser a penetrazione profonda, si formano sempre piccoli fori indipendentemente dalla profondit\u00e0 della saldatura. Quando il processo di saldatura \u00e8 terminato e l'interruttore di alimentazione \u00e8 spento, apparir\u00e0 una cavit\u00e0 alla fine della saldatura. Inoltre, quando lo strato di saldatura laser copre la saldatura originale, si verificher\u00e0 un assorbimento eccessivo del raggio laser. Ci\u00f2 provoca il surriscaldamento della saldatura o la generazione di pori.<\/p>\n
Per evitare che si verifichino i fenomeni di cui sopra, i punti di avvio e arresto della potenza possono essere programmati per regolare i tempi di inizio e fine della potenza. La potenza iniziale viene aumentata elettronicamente da zero al valore di potenza impostato in un breve periodo. E il tempo di saldatura pu\u00f2 essere regolato. Infine, la potenza viene gradualmente ridotta dalla potenza impostata a zero quando la saldatura \u00e8 terminata.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Introduzione: nell'articolo precedente abbiamo discusso i principi e le caratteristiche della saldatura laser a penetrazione profonda. Qui ci concentreremo sui principali parametri di processo. Questo \u00e8 utile per saperne di pi\u00f9 su questa tecnica di saldatura. I principali parametri di processo della saldatura laser a penetrazione profonda 1. Potenza laser Esiste un valore soglia di\u2026<\/p>","protected":false},"author":7,"featured_media":6544,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1,57],"tags":[],"class_list":["post-6537","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog","category-laser-welding-machine-blog"],"yoast_head":"\n