1 、 Übersicht über Faserlaserschweißmaschine
Die Faserlaserschweißmaschine ist in den letzten Jahren eine revolutionäre Verarbeitungsausrüstung auf dem Gebiet der industriellen Fertigung. Es verwendet einen Laserstrahl mit hochenergetischer Dichte als Wärmequelle und führt den Laser genau über ein Faserübertragungssystem auf die Oberfläche des Werkstücks, wodurch effiziente und präzise Schweißprozesse erreicht werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißtechniken weist Faserlaserschweißen erhebliche Vorteile wie Energiekonzentration, kleine Wärmezone, schnelle Schweißgeschwindigkeit und hohes Automatisierungsgrad auf. Es ist zu einem unverzichtbaren Verarbeitungswerkzeug in High-End-Fertigungsfeldern wie Automobilherstellung, elektronischen Komponenten, medizinischen Geräten und Luft- und Raumfahrt geworden.
2 、 Kerntechnische Grundsätze
Der Kern der Faserlaserschweißmaschine liegt in ihrem einzigartigen optischen Systemdesign. Das Gerät erregt zuerst Ytterbium dotierte Faser mit einer Halbleiterlaserpumpenquelle, um Laser zu erzeugen, der durch einen Resonanzhöhle verstärkt wird, um einen kontinuierlichen oder gepulsten Laserstrahl mit hoher Leistung zu bilden. Dieser Laserstrahl wird durch eine flexible optische Faser auf den Schweißkopf übertragen und kann mit Hilfe eines Kollimations- und Fokussierungssystems einen kleinen Durchmesser (normalerweise 0,1-0,5 mm) bilden, aber extrem hohe Energiedichtespot auf der Oberfläche der Werkstück (bis zu 10 ^ 6-10 ^ 7 W/cm ²)).
Während des Schweißprozesses schmilzt das Metallmaterial schnell unter einer solchen Bestrahlung mit hoher Energiedichte und bildet einen Schlüssellocheffekt mit einem großen Seitenverhältnis. Das geschmolzene Metall-RE verfestigt sich unter Oberflächenspannung und Hilfsgas und bildet qualitativ hochwertige Schweißverbindungen. Durch präzise Steuerungsparameter wie Laserleistung, Impulsfrequenz, fokale Position und Schweißgeschwindigkeit können verschiedene Prozessanforderungen vom Präzisionsschweißen der Mikrometer -Ebene bis zur dicken Schweißung des tiefen Penetrationsschweißes durch Mikrometerebene erreicht werden.
3 、 Architektur für Gerätezusammensetzungen
Ein komplettes Faserlaserschweißsystem besteht in der Regel aus den folgenden wichtigen Subsystemen:
Lasergenerator: Unter Verwendung von Ytterbium dotiert Doppelkladfaser als Verstärkungsmedium gibt es in der Nähe des Infrarotlasers mit einer Wellenlänge von etwa 1070 nm aus, wobei ein Leistungsbereich von zehn Watt bis Zehntausenden von Watts reicht.
Strahlübertragungssystem: einschließlich Faserkoppler, Transmissionsfasern (normalerweise mit einem Kerndurchmesser von 50 bis 300 μm) und Schweißverbindungen, um eine effiziente und nicht zerstörerte Übertragung von Laser auf die Verarbeitungsposition zu gewährleisten.
Bewegungssteuerungssystem: Hochvorbereitete CNC-Arbeitstable oder Roboterarm, kombiniert mit visueller CCD-Positionierung, um präzises Schweißen komplexer Flugbahnen zu erreichen.
Hilfssystem: Inerte Gasschutzgeräte (üblicherweise Argon und Stickstoff), Wasserkühleinheiten, Geräte zur Entfernung von Rauchabgasen und Staub und Sicherheitsschutzeinrichtungen.
Intelligentes Überwachungssystem: Moderne High-End-Geräte sind mit Echtzeit-Qualitätskontrollmodulen wie der Überwachung des Schmelzpools und der Plasma-Spektroskopenanalyse ausgestattet.