異なるコア径を用いたレーザー溶接用途の分析例

レーザーコア径の大きさは、光の伝送損失とエネルギー密度分布に影響します。コア径の適切な選択は非常に重要です。コア径が大きすぎると、レーザー伝送におけるモード歪みと散乱が発生し、ビーム品質と集束精度に影響します。コア径が小さすぎると、シングルモードファイバーの光パワー密度の対称性が悪化し、伝送に悪影響を及ぼします。高出力レーザー.

1. 小径コアレーザー(100μm未満)の利点と応用例

レーザー溶接機

高反射性材料:アルミニウム、銅、ステンレス鋼、ニッケル、モリブデンなど。

1反射率の高い材料には、コア径の小さいレーザーを選択する必要があります。高出力密度のレーザービームは、材料を急速に液化または気化状態に加熱するために使用され、材料のレーザー吸収率を向上させ、効率的かつ迅速な加工を実現します。コア径の大きいレーザーを選択すると、反射率が高くなり、レーザーの仮想溶接や焼損につながる可能性があります。

亀裂に弱い材料:ニッケル、ニッケルメッキ銅、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン合金など。

この材料は一般的に、熱影響部を厳密に制御し、溶融池を小さくする必要があるため、コア径の小さいレーザーを選択する方が適切です。

高速レーザー加工:

3深溶け込み溶接には高速レーザー加工が必要であり、特に重ね溶接や完全溶接など、より深い溶け込み深さが求められる溶接においては、高速で材料を溶融させるのに十分な線エネルギーを確保するために、高エネルギー密度のレーザーを選択する必要があります。そのため、小径のコア径レーザーを選択するのが望ましいでしょう。

2. 大口径レーザー(>100μm)の利点と応用例

コア径が大きくスポット径も大きいため、加熱範囲が広く、作用範囲も広く、材料表面の微細溶融のみで済むため、レーザー肉盛り溶接、レーザー再溶解、レーザーアニーリング、レーザー硬化などの用途に非常に適しています。これらの分野では、スポット径が大きいほど生産効率が高く、欠陥が少なくなります(熱伝導溶接では欠陥はほとんどありません)。

大口径レーザーの応用

に関しては溶接大きなスポットは主に複合溶接小径コアレーザーを用いた複合加工では、大きなスポットによって材料表面がわずかに溶融し、固体から液体へと変化することで、材料のレーザー吸収率が大幅に向上します。その後、小径コアレーザーを使用します。このプロセスでは、大きなスポットによる予熱、後処理、溶融池への大きな温度勾配により、材料は急速な加熱と冷却による亀裂欠陥を起こしにくくなります。これにより、単一レーザーによる加工よりも溶接部の外観が滑らかになり、スパッタも低減されます。


投稿日時:2023年9月4日