1 、 Gambaran keseluruhan mesin kimpalan laser gentian
Mesin kimpalan laser serat adalah peralatan pemprosesan revolusioner dalam bidang pembuatan perindustrian dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Ia menggunakan rasuk laser ketumpatan tenaga tinggi sebagai sumber haba dan membimbing laser dengan tepat ke permukaan bahan kerja melalui sistem penghantaran serat, mencapai proses kimpalan yang cekap dan tepat. Berbanding dengan teknik kimpalan tradisional, kimpalan laser serat mempunyai kelebihan yang ketara seperti kepekatan tenaga, zon yang terkena haba kecil, kelajuan kimpalan cepat, dan tahap automasi yang tinggi. Ia telah menjadi alat pemprosesan yang sangat diperlukan dalam bidang pembuatan mewah seperti pembuatan automotif, komponen elektronik, peralatan perubatan, dan aeroangkasa.
2 、 Prinsip Teknikal Teras
Inti mesin kimpalan laser serat terletak pada reka bentuk sistem optik yang unik. Peranti pertama kali menggembirakan serat doped ytterbium dengan sumber pam laser semikonduktor untuk menjana laser, yang dikuatkan oleh rongga resonan untuk membentuk rasuk laser yang berterusan atau berdenyut tinggi. Rasuk laser ini dihantar ke kepala kimpalan melalui serat optik yang fleksibel, dan dengan bantuan sistem collimation dan fokus, ia boleh membentuk diameter kecil (biasanya 0.1-0.5mm) tetapi tempat ketumpatan tenaga yang sangat tinggi di permukaan bahan kerja (sehingga 10 ^ 6-10 ^ 7 w/cm ²).
Semasa proses kimpalan, bahan logam dengan cepat mencairkan atau menguap sebahagiannya di bawah penyinaran ketumpatan tenaga yang tinggi, membentuk kesan lubang kunci dengan nisbah aspek yang besar. Logam cair semula menguatkan di bawah ketegangan permukaan dan gas tambahan, membentuk sendi dikimpal berkualiti tinggi. Dengan mengawal parameter seperti kuasa laser, kekerapan nadi, kedudukan fokus, dan kelajuan kimpalan, pelbagai keperluan proses dari kimpalan ketepatan tahap mikrometer hingga plat tebal penembusan dalam kimpalan dapat dicapai.
3 、 Senibina Komposisi Peralatan
Sistem kimpalan laser serat lengkap biasanya terdiri daripada subsistem utama berikut:
Penjana laser: Menggunakan ytterbium doped gentian berpakaian ganda sebagai medium keuntungan, ia mengeluarkan laser inframerah berhampiran dengan panjang gelombang sekitar 1070nm, dengan julat kuasa dari puluhan watt hingga puluhan ribu watt.
Sistem penghantaran rasuk: termasuk pengganding serat, serat penghantaran (biasanya dengan diameter teras 50-300 μm), dan sendi kimpalan, memastikan penghantaran laser yang cekap dan tidak merosakkan ke kedudukan pemprosesan.
Sistem Kawalan Gerakan: Kekuatan tinggi CNC Worktable atau robot lengan, digabungkan dengan kedudukan visual CCD, untuk mencapai kimpalan tepat trajektori kompleks.
Sistem tambahan: termasuk peranti perlindungan gas lengai (biasanya argon dan nitrogen), unit penyejukan air, peralatan penyingkiran asap dan habuk, dan kemudahan perlindungan keselamatan.
Sistem Pemantauan Pintar: Peralatan mewah moden dilengkapi dengan modul kawalan kualiti masa nyata seperti pemantauan kolam cair dan analisis spektroskopi plasma.