1、 ภาพรวมของเครื่องเชื่อมเลเซอร์ไฟเบอร์
เครื่องเชื่อมเลเซอร์ไฟเบอร์เป็นอุปกรณ์ประมวลผลที่ปฏิวัติวงการในสาขาการผลิตอุตสาหกรรมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มันใช้ลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงเป็นแหล่งความร้อนและนำทางเลเซอร์อย่างแม่นยำไปยังพื้นผิวของชิ้นงานผ่านระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์บรรลุกระบวนการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำ เมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคการเชื่อมแบบดั้งเดิมการเชื่อมด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์มีข้อดีอย่างมีนัยสำคัญเช่นความเข้มข้นของพลังงานโซนความร้อนที่ได้รับผลกระทบขนาดเล็กความเร็วการเชื่อมที่รวดเร็วและระบบอัตโนมัติระดับสูง มันได้กลายเป็นเครื่องมือประมวลผลที่ขาดไม่ได้ในสาขาการผลิตระดับสูงเช่นการผลิตยานยนต์ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์การแพทย์และการบินและอวกาศ
2、 หลักการทางเทคนิคหลัก
แกนหลักของเครื่องเชื่อมเลเซอร์ไฟเบอร์อยู่ในการออกแบบระบบออพติคอลที่เป็นเอกลักษณ์ อุปกรณ์แรกสร้างความตื่นเต้นให้กับเส้นใยเจือเจือด้วยเซมิคอนดักเตอร์ด้วยเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เพื่อสร้างเลเซอร์ซึ่งถูกขยายโดยโพรงเรโซแนนท์เพื่อสร้างลำแสงเลเซอร์ต่อเนื่องหรือพัลซิ่ง ลำแสงเลเซอร์นี้ถูกส่งไปยังหัวเชื่อมผ่านเส้นใยออพติคอลที่ยืดหยุ่นและด้วยความช่วยเหลือของระบบ collimation และโฟกัสมันสามารถสร้างเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ๆ (โดยปกติ 0.1-0.5 มม.) แต่จุดความหนาแน่นของพลังงานสูงมากบนพื้นผิวของชิ้นงาน (สูงสุด 10 ^ 6-10 ^ 7 W/cm ²)
ในระหว่างกระบวนการเชื่อมวัสดุโลหะจะละลายอย่างรวดเร็วหรือแม้กระทั่งไอบางส่วนภายใต้การฉายรังสีความหนาแน่นของพลังงานสูงเช่นนี้ทำให้เกิดผลกระทบรูกุญแจที่มีอัตราส่วนขนาดใหญ่ โลหะหลอมเหลวที่แข็งตัวให้แข็งตัวภายใต้แรงตึงผิวและก๊าซเสริมทำให้เกิดรอยต่อที่มีคุณภาพสูง โดยการควบคุมพารามิเตอร์อย่างแม่นยำเช่นพลังงานเลเซอร์ความถี่พัลส์ตำแหน่งโฟกัสและความเร็วการเชื่อมข้อกำหนดของกระบวนการต่าง ๆ จากการเชื่อมระดับไมโครมิเตอร์ที่แม่นยำไปจนถึงการเชื่อมการเจาะลึกแผ่นหนาสามารถทำได้
3、 สถาปัตยกรรมองค์ประกอบอุปกรณ์
ระบบเชื่อมด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ที่สมบูรณ์มักจะประกอบด้วยระบบย่อยคีย์ต่อไปนี้:
เครื่องกำเนิดเลเซอร์: การใช้ Ytterbium double clad fiber เป็นตัวกลางที่ได้รับมันจะส่งออกเลเซอร์ใกล้อินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นประมาณ 1070nm โดยมีช่วงพลังงานตั้งแต่วัตต์หลายสิบวัตต์
ระบบส่งสัญญาณลำแสง: รวมถึง couplers เส้นใย, เส้นใยการส่งสัญญาณ (โดยปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 50-300 μ m) และข้อต่อการเชื่อมทำให้มั่นใจได้ว่าการส่งสัญญาณเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพและไม่ทำลายไปยังตำแหน่งการประมวลผล
ระบบควบคุมการเคลื่อนไหว: CNC WorkTable หรือหุ่นยนต์ที่มีความแม่นยำสูงรวมกับการวางตำแหน่งด้วยภาพ CCD เพื่อให้ได้การเชื่อมที่แม่นยำของวิถีที่ซับซ้อน
ระบบเสริม: รวมถึงอุปกรณ์ป้องกันก๊าซเฉื่อย (โดยทั่วไปอาร์กอนและไนโตรเจน), หน่วยระบายความร้อนด้วยน้ำ, ไอเสียควันและอุปกรณ์กำจัดฝุ่นและสิ่งอำนวยความสะดวกการป้องกันความปลอดภัย
ระบบตรวจสอบอัจฉริยะ: อุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ที่ทันสมัยมาพร้อมกับโมดูลควบคุมคุณภาพแบบเรียลไทม์เช่นการตรวจสอบสระว่ายน้ำละลายและการวิเคราะห์สเปกโทรสโกปีพลาสมา