CW ლაზერი და QCW ლაზერი შედუღებაში

ენერგიის განაწილების მახასიათებლები

CW ლაზერების მნიშვნელოვანი ატრიბუტია მათი გაუსის ენერგიის განაწილება, სადაც ლაზერული სხივის ჯვრის მონაკვეთის ენერგიის განაწილება მცირდება ცენტრიდან გარედან გაუსური (ნორმალური განაწილების) ნიმუშით. ეს განაწილების მახასიათებელი საშუალებას აძლევს CW ლაზერებს მიაღწიონ უკიდურესად მაღალ ფოკუსირებას და დამუშავების ეფექტურობას, განსაკუთრებით პროგრამებში, რომლებიც საჭიროებენ კონცენტრირებულ ენერგიის განლაგებას.

CW ლაზერული ენერგიის განაწილების დიაგრამა

უწყვეტი ტალღის (CW) ლაზერული შედუღების უპირატესობები

მიკროსტრუქტურული პერსპექტივა

ლითონების მიკროკონსტრუქციის შემოწმება ცხადყოფს უწყვეტი ტალღის (CW) ლაზერული შედუღების მკაფიო უპირატესობებს კვაზი-უწყვეტი ტალღის (QCW) პულსის შედუღებაზე. QCW პულსის შედუღება, რომელიც შეზღუდულია მისი სიხშირის ლიმიტით, როგორც წესი, დაახლოებით 500Hz, ემუქრება ვაჭრობას გადახურვის სიჩქარესა და შეღწევადობის სიღრმეს შორის. დაბალი გადახურვის მაჩვენებელი იწვევს არასაკმარის სიღრმეზე, ხოლო მაღალი გადახურვის სიჩქარე ზღუდავს შედუღების სიჩქარეს, ამცირებს ეფექტურობას. ამის საპირისპიროდ, CW ლაზერული შედუღება, შესაბამისი ლაზერული ძირითადი დიამეტრისა და შედუღების თავების შერჩევის გზით, აღწევს ეფექტურ და უწყვეტ შედუღებას. ეს მეთოდი განსაკუთრებით საიმედოა პროგრამებში, რომლებიც მოითხოვს მაღალი ბეჭდის მთლიანობას.

თერმული ზემოქმედების განხილვა

თერმული ზემოქმედების თვალსაზრისით, QCW პულსის ლაზერული შედუღება განიცდის გადახურვის საკითხს, რაც იწვევს შედუღების ფენის განმეორებით გათბობას. ამან შეიძლება შემოიღოს შეუსაბამობები ლითონის მიკროკონსტრუქციასა და მშობლების მასალებს შორის, მათ შორის დისლოკაციის ზომებისა და გაგრილების განაკვეთების ცვალებადობას, რითაც იზრდება ბზარის რისკი. მეორეს მხრივ, CW ლაზერული შედუღება თავიდან აიცილებს ამ საკითხს უფრო ერთგვაროვანი და უწყვეტი გათბობის პროცესის უზრუნველყოფით.

კორექტირების მარტივია

ოპერაციისა და კორექტირების თვალსაზრისით, QCW ლაზერული შედუღება მოითხოვს რამდენიმე პარამეტრის, მათ შორის პულსის განმეორების სიხშირეს, პიკის სიმძლავრეს, პულსის სიგანეს, მოვალეობის ციკლს და სხვა. CW ლაზერული შედუღება ამარტივებს კორექტირების პროცესს, ძირითადად ფოკუსირდება ტალღის ფორმაზე, სიჩქარეზე, ენერგიასა და დეფოკუსის ოდენობაზე, მნიშვნელოვნად ამცირებს ოპერაციულ სირთულეს.

ტექნოლოგიური პროგრესი CW ლაზერული შედუღების დროს

მიუხედავად იმისა, რომ QCW ლაზერული შედუღება ცნობილია მაღალი მწვერვალებითა და დაბალი თერმული შეყვანისგან, სასარგებლოა სითბოს მგრძნობიარე კომპონენტებისა და უკიდურესად თხელი კედლის მასალების შედუღებისთვის, CW ლაზერული შედუღების ტექნოლოგიაში მიღწევებისთვის, განსაკუთრებით მაღალი ენერგიის პროგრამებისთვის (ჩვეულებრივ, 500 ვატზე ზემოთ) და ღრმა შეღწევა შედუღებაზე, რომელიც დაფუძნებულია keyhole ეფექტზე, მნიშვნელოვნად გააფართოვებს მის აპლიკაციას. ლაზერის ეს ტიპი განსაკუთრებით შესაფერისია 1 მმ -ზე სქელი მასალებისთვის, რაც მიაღწევს მაღალი ასპექტის კოეფიციენტებს (8: 1 -ზე მეტი) შედარებით მაღალი სითბოს შეყვანის მიუხედავად.

კვაზი უწყვეტი ტალღა (QCW) ლაზერული შედუღება

ფოკუსირებული ენერგიის განაწილება

QCW, რომელიც დგას "კვაზი-უნაყოფო ტალღაზე", წარმოადგენს ლაზერულ ტექნოლოგიას, სადაც ლაზერი გამოყოფს შუქს შეწყვეტით, როგორც ეს გამოსახულია ფიგურაში ა. ერთი რეჟიმის უწყვეტი ლაზერების ერთიანი ენერგიის განაწილებისგან განსხვავებით, QCW ლაზერები უფრო მჭიდროდ კონცენტრირებენ თავიანთ ენერგიას. ეს დამახასიათებელი ანიჭებს QCW ლაზერს ენერგიის უმაღლესი სიმკვრივე, რაც უფრო ძლიერ შეღწევადობის შესაძლებლობებშია. შედეგად მიღებული მეტალურგიული ეფექტი ემსგავსება "ფრჩხილის" ფორმას, რომელსაც აქვს მნიშვნელოვანი სიღრმე-სიგანე თანაფარდობით, რაც QCW ლაზერებს საშუალებას აძლევს, რომ მიიღონ პროგრამებში, რომლებიც მოიცავს მაღალი რეფლექტურობის შენადნობებს, სითბოს მგრძნობიარე მასალებს და ზუსტი მიკრო შედუღებას.

გაძლიერებული სტაბილურობა და შემცირებული ქლიავის ჩარევა

QCW ლაზერული შედუღების ერთ -ერთი გამოხატული უპირატესობაა მისი უნარი, შეამციროს ლითონის ქლიავის მოქმედება მასალის შთანთქმის სიჩქარეზე, რაც იწვევს უფრო სტაბილურ პროცესს. ლაზერული მატერიალური ურთიერთქმედების დროს, ინტენსიურმა აორთქლებამ შეიძლება შექმნას ლითონის ორთქლისა და პლაზმის ნაზავი დნობის აუზზე, რომელსაც ჩვეულებრივ უწოდებენ ლითონის ქლიავს. ამ ქლიავს შეუძლია მასალის ზედაპირი დაიცვას ლაზერისგან, რაც იწვევს არასტაბილური ელექტროენერგიის მიწოდებას და დეფექტებს, როგორიცაა სპატერი, აფეთქების წერტილები და ორმოები. ამასთან, QCW ლაზერების წყვეტილი ემისია (მაგ., 5ms ადიდებული, რასაც მოჰყვება 10ms პაუზა) უზრუნველყოფს, რომ თითოეული ლაზერული პულსი მიაღწევს მასალის ზედაპირს, რომელსაც არ აქვს ლითონის ქლიავი, რაც გამოიწვევს განსაკუთრებით სტაბილური შედუღების პროცესს, განსაკუთრებით ხელსაყრელია თხელი ფურცლის შედუღებისთვის.

სტაბილური დნობის აუზების დინამიკა

დნობის აუზის დინამიკა, განსაკუთრებით საკვანძო ხვრელზე მოქმედი ძალების თვალსაზრისით, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს შედუღების ხარისხის განსაზღვრაში. უწყვეტი ლაზერები, მათი გახანგრძლივებული ექსპოზიციისა და სითბოს დაზარალებული ზონების გამო, უფრო დიდი დნობის აუზების შექმნისთვის, თხევადი ლითით სავსე. ამან შეიძლება გამოიწვიოს დეფექტები, რომლებიც დაკავშირებულია დიდ დნობის აუზებთან, მაგალითად, საკვანძო ჩამონგრევა. ამის საპირისპიროდ, QCW ლაზერული შედუღების ფოკუსირებული ენერგია და მოკლე ურთიერთქმედების დრო კონცენტრირდება დნობის აუზზე საკვანძო ხვრელის გარშემო, რის შედეგადაც უფრო ერთგვაროვანი ძალის განაწილება და ფორიანობის, ბზარი და სპატერი უფრო დაბალი შემთხვევაა.