מהם התרחישים הרלוונטיים של לייזר דופק ולייזר מתמשך?

לייזרים פולסים ולייזרים רציפים שונים באופן משמעותי במצב תפוקת האנרגיה ובמאפייני האפקט התרמי, מה שמוביל לתרחישי יישום שונים. תכונות הליבה והיישומים האופייניים מוסברים כדלקמן:

1. תרחישי יישום של לייזרים פולסים

מאפייני ליבה

יישומים אופייניים

ריתוך רכיבים אלקטרוניים מדויקים

מתאים לחיישנים, מיקרו-מנועי, לשוניות סוללת ליתיום ואריזת שבבים. לדוגמה, בעת ריתוך תושבות מתכת של מודולי מצלמות סמארטפונים, ניתן לכוונן את אנרגיית הדופק במדויק (למשל, 0.1-10J/פולס) כדי למנוע התחממות יתר ונזקים לרכיבים, המחייבים חיבורי הלחמה בקוטר.<0.2mm and no deformation.

חומר דק וריתוך מתכת שונה

משמש בעיקר לחומרים בעלי עובי של פחות מ-2 מ"מ או שווה ל-2 מ"מ (לדוגמה, רדיד נירוסטה של ​​0.1-1 מ"מ, יריעות נחושת) ושילובי מתכת שונים (למשל, נחושת-אלומיניום, טיטניום-פלדה) כמו ריתוך סלילי מנוע ברכבי אנרגיה חדשים. אנרגיית הפולס המתכווננת מפחיתה סדקים הנגרמים מהבדלים במקדמי ההתפשטות התרמית בין חומרים.

עיבוד תכשיטים ואומנות

משמש בדרך כלל לריתוך נקודתי וריתוך תפרים של מתכות יקרות כמו זהב ופלטינה. חיבורי ההלחמה חלקים ללא כתמים, ומבטלים את הצורך בהשחזה לאחר-, ומתאימים לצורות מורכבות (למשל, שרשראות עדינות, שיבוץ).

מיקרו-עיבוד וטיפול פני השטח

מתאים לחיתוך מעגלים-דקים, סימון משטח מתכת (חריטה) והסרת ציפוי. עיבוד ללא-מגע משיג דיוק ברמת-מיקרון (למשל, חיתוך פרוסות מוליכים למחצה).

2. תרחישי יישום של לייזרים רציפים

מאפייני ליבה

יישומים אופייניים

ייצור רכב וייצור המוני תעשייתי

מתאים לריתוך מסגרות גוף (למשל, דלתות, לוחות רצפה), רכיבי שלדה וצינורות פליטה. עבור פלדת פחמן 3-10 מ"מ/נירוסטה או סגסוגות אלומיניום 2-5 מ"מ, מהירויות הריתוך יכולות להגיע ל-1-5 מ' לדקה, לרוב בשילוב עם רובוטים לקווי ייצור אוטומטיים.

צלחת עבה וריתוך חדירה עמוקה

מסוגל לעבד לוחות פלדה בגודל 10-50 מ"מ ויריעות סגסוגת אלומיניום (למשל, סיפוני ספינה, מיכלי לחץ), תוך הסתמכות על "אפקט חור המנעול" שבו עומק החדירה מתאם להספק (למשל, לייזר 6000W יכול לרתך פלדת פחמן של 15 מ"מ). לדוגמה, ריתוך פלדה בעוצמה גבוהה- בזרועות מכונות בנייה דורש חוזק ריתוך גדול או שווה ל-80% מחומר הבסיס.

מוליכות תרמית גבוהה וריתוך חומר בעל רפלקטיביות גבוהה

מיועד לחומרים כמו נחושת טהורה ואלומיניום טהור (הדורש כוח גבוה כדי להתגבר על אובדן השתקפות פני השטח), מתאים לריתוך חיבורי כבלי נחושת וצינורות רדיאטור אלומיניום. אנרגיה מתמשכת פורצת דרך השתקפות החומר ליצירת בריכה מותכת יציבה.

ריתוך היברידי ותהליכים מיוחדים

ניתן לשלב עם ריתוך קשת (לדוגמה, ריתוך היברידי בלייזר+MIG/TIG) כדי לשפר את יעילות ריתוך לוחות עבים-(לדוגמה, ריתוך יחיד-של סגסוגות אלומיניום בקוטר 20 מ"מ). הוא תומך גם בריתוך סטריאו בתלת-ממד עם כלי מכונה בעלי 5-צירים (לדוגמה, משטחים מעוקלים מורכבים של להבי מנוע תעופה).

3. הבדלי ליבה ונקודות מפתח לבחירה

מאפייני כוח: ללייזרים פולסים יש בדרך כלל הספק ממוצע של 100-2000W, בעוד שללייזרים רציפים יש הספק מתמשך מ-1000W עד 100kW.

עומק חדירה ומהירות: ללייזרים מדופקים יש עומק חדירה בדרך כלל<1mm and a welding speed of 0.1–1m/min; continuous lasers can achieve a penetration depth of ≥50mm and a speed of 1–10m/min.

מיקוד יישום: לייזרים פועמים מצטיינים בתרחישים רגישים-בדיוק גבוה,-חומרים דקים או-לחום; לייזרים רציפים נותנים עדיפות ליעילות, ריתוך לוחות-בינוני עד-עבה ודרישות הספק- גבוהות.

4. תרחישים מיוחדים מורחבים

לייזרים פולסים סיבים: שילוב היתרונות של לייזרים פולסים וסיבים, המתאימים לריתוך דיוק-במהירות גבוהה של מוצרי 3C (למשל, מארזי סמארטפון).

לייזרים ברוחב דופק מתכוונן: על ידי התאמת רוחב הדופק (לדוגמה, 1-20ms), הם מאזנים בין ריתוך לוחות דקים- לבין צרכי חדירה בינוניים (למשל, סגסוגות אלומיניום 5 מ"מ).

לייזרים CO₂ רציפים: עם אורך גל של 10.6 מיקרומטר, הם שימשו פעם לחומרים שאינם-מתכתיים (למשל, פלסטיק) אך מוחלפים בהדרגה בלייזרי סיבים בעיבוד מתכת.