מהו עקרון הליבה של ריתוך לייזר?

Jun 28, 2025 השאר הודעה

Precautions for Laser Welding Machine When Processing Aluminum Metal

עקרון הליבה של ריתוך לייזר הוא טכנולוגיה המשתמשת בקרן לייזר בצפיפות -אנרגיה- גבוהה הממוקדת על פני החומר, וגורמת לחומר להימס במהירות וליצור בריכה מותכת, שמתמצקת עם התקררות כדי להשיג קשר ברמת -אטומית. מנגנוני המפתח הם כדלקמן:

1. המרת אנרגיה והתכת חומרים

לאחר מיקוד על ידי מערכת אופטית, קרן הלייזר (למשל, לייזר סיבים, לייזר YAG) משיגה צפיפות הספק של 104~107W/cm2. כאשר הלייזר מקרין את החומר, אנרגיית הפוטונים נספגת על ידי פני השטח ומומרת לאנרגיה תרמית, מה שמעלה במהירות את הטמפרטורה המקומית מעל נקודת ההיתוך (או אפילו נקודת הרתיחה) של החומר ליצירת בריכה מותכת נוזלית.

2. הבדלי ליבה בין שני מצבי ריתוך

בהתבסס על צפיפות הספק ואינטראקציה תרמית, ריתוך לייזר מסווג לשני מצבים טיפוסיים:

ריתוך הולכה(צפיפות הספק 104~106W/cm2):
אנרגיית הלייזר מתפזרת לתוך החומר באמצעות הולכה תרמית, וכתוצאה מכך חדירה רדודה ויחס רוחב- לעומק- גדול של הריתוך (מתאים ללוחות דקות).

ריתוך חדירה עמוקה(צפיפות הספק גדולה או שווה ל-3.5×106W/cm2):
אנרגיה גבוהה מאדה את החומר באופן מיידי, ויוצרת אפקט של "חור המנעול"-לחץ אדים דוחה מתכת נוזלית, ומאפשר לקרן הלייזר לחדור לעומק החומר. זה מגדיל באופן משמעותי את החדירה (מתאים לצלחות עבות), עם יחס רוחב-ל-עומק קטן (עד 1:10 או יותר).

3. גורמים משפיעים מרכזיים

צפיפות כוח: קובע את מצב הריתוך (הולכה או חדירה עמוקה) ואת עומק החדירה, המשמש כפרמטר הליבה.

מאפיינים חומריים: כגון רפלקטיביות (אלומיניום משקף ~80% מאור לייזר 1070nm, הדורש פיצוי הספק גבוה יותר) ומוליכות תרמית (המוליכות הגבוהה של האלומיניום מחייבת אנרגיה מרוכזת).

קצב קירור: התמצקות מהירה של הבריכה המותכת יוצרת ריתוך צפוף, אך קצבי קירור גבוהים עלולים לגרום לסדקים בחומרים שבירים.

מַסְקָנָה

המהות של ריתוך לייזר היא "תהליך התכה- מקומי המושרה על ידי קרן לייזר בצפיפות-אנרגיה גבוהה-." על ידי שליטה בפרמטרים כמו צפיפות הספק ומצב מיקוד, הוא מאפשר ריתוך יעיל מיריעות דקות ועד לוחות עבים, ומרכיבים מדויקים למבנים גדולים.

--------------

ריידר

שלח החקירה