Laserlassen is een technologie die een laserstraal gebruikt om materialen te smelten en te verbinden. Het heeft de voordelen van een hoge energiedichtheid, lokale concentratie en een kleine thermische impact. Verschillende materialen vertonen echter verschillende lasbaarheid tijdens laserlassen, wat nauw verband houdt met vele factoren. Hieronder volgen enkele belangrijke factoren:
I. Laserparameters
1. Laservermogen: Als het laservermogen te laag is, kan het materiaal onvoldoende energie ontvangen om te smelten, wat resulteert in onvolledige lasvorming. Overmatig laservermogen kan leiden tot oversmelten, een te grote warmte-beïnvloede zone, de vorming van poriën en scheuren, en de laskwaliteit beïnvloeden.
2. Focusdiameter: De grootte van het focuspunt kan de concentratie en spreiding van laserenergie regelen, waardoor de lasdiepte en laskwaliteit worden beïnvloed. Hoe groter de focus, hoe groter de warmte-beïnvloede zone en hoe ondieper de laserlasnaad. Hoe kleiner de focus, hoe geconcentreerder de laserenergie en hoe dieper de lasnaad.
3. Scansnelheid: Als de scansnelheid te hoog is, kan de laserenergie niet volledig worden gefocust, wat resulteert in onvolledige lasnaden. Als de scansnelheid te laag is, kan dit overmatig smelten en een te grote warmte-beïnvloede zone veroorzaken, wat de laskwaliteit beïnvloedt.
4. Laserstraalmodus: Verschillende laserstraalmodi hebben invloed op het laseffect. De laserstraal in Gauss-modus heeft bijvoorbeeld een hoge energiedichtheid en goede focusprestaties, waardoor deze geschikt is voor het lassen van kleine componenten. Topologische modus laserstralen zijn geschikt voor het lassen van grote oppervlakken.
II. Materiaaleigenschappen
Een extra punt: Het smeltpunt van het materiaal is een van de belangrijke factoren die het laserlassen beïnvloeden. Laag laservermogen wordt gebruikt wanneer het smeltpunt hoog is, en hoog laservermogen wordt gebruikt wanneer het smeltpunt hoog is. Dit kan een hogere lassnelheid en efficiëntie bereiken.
2. Thermische geleidbaarheid: Materialen met een hoge thermische geleidbaarheid kunnen warmte sneller naar de omgeving geleiden, waardoor de warmte-beïnvloede zone wordt verkleind, vervorming en warmte-impact worden geminimaliseerd. Omgekeerd zullen materialen met een lage thermische geleidbaarheid warmteophoping veroorzaken tijdens het lassen, waardoor de warmte-beïnvloede zone toeneemt.
3. Thermische uitzettingscoëfficiënt: Verschillende materialen hebben verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten, die de maatveranderingen en spanningsgeneratie tijdens het lasproces kunnen beïnvloeden.
4. Materiaaldikte: De dikte van het materiaal beïnvloedt de penetratiediepte en thermische verdeling van laserenergie. Dunnere materialen worden gemakkelijker door lasers doordrongen, wat resulteert in smallere lasnaden, terwijl dikkere materialen lasers met een hoger vermogen vereisen.
5. Reflectie: Bij het lassen van materialen met een hoge reflectie moeten extra maatregelen worden genomen, zoals het gebruik van geschikte absorberende coatings of het aanpassen van laserparameters om de absorptie en het gebruik van laserenergie te garanderen.
III. Lasprocescontrole
1. Lassnelheid: Als de lassnelheid te hoog is, kan dit resulteren in een slechte laskwaliteit, een onregelmatige lasvorm en een toename van lasdefecten. Als de lassnelheid te laag is, kan dit overmatig smelten, oververhitting aan de rand van de lasnaad, uitbreiding van de warmte-beïnvloede zone veroorzaken en leiden tot problemen zoals lasvervorming en scheuren.
2. Aanpassing van het lasvermogen: Een geschikt laservermogen kan de vorming en stabiliteit van het smeltbad garanderen, maar zowel overmatig hoog als laag vermogen kan leiden tot een afname van de laskwaliteit.
3. Positiecontrole van de laserstraal: Het is erg belangrijk om ervoor te zorgen dat de laserstraal nauwkeurig wordt gepositioneerd binnen het doelgebied van de lasverbinding. Onjuiste positionering van de laserstraal kan leiden tot onvolledige lasverbindingen of lassen op de verkeerde positie.
4. Debiet van beschermgas: De controle van het debiet van beschermgas is van groot belang voor het verminderen van oxidatiereacties en het voorkomen van porositeit.
5. Bewaking van het lasproces: Bewaking en real-time feedback tijdens het lasproces kunnen operators helpen om potentiële problemen snel te identificeren en overeenkomstige aanpassingen te maken.
IV. Omgevingscondities
1. Temperatuur en vochtigheid: Een hogere omgevingstemperatuur kan ervoor zorgen dat de temperatuur rond het materiaal stijgt, het thermische diffusie-effect vergroten, de warmte-beïnvloede zone tijdens het laserlasproces uitbreiden en leiden tot vervorming van het omringende materiaal. Een omgeving met een hoge luchtvochtigheid zal de oxidatiegraad in het lasgebied verhogen, de absorptiesnelheid van de laser verminderen en het laserlassen moeilijker maken.
2. Omgevingsschoonheid: Tijdens het lasproces kunnen verontreinigingen zoals stof en onzuiverheden in de omgeving de transmissie van de laserstraal en de kwaliteit van het lassen beïnvloeden. Verontreinigingen kunnen de verstrooiing, absorptie en reflectie van laserenergie veroorzaken, wat de lasresultaten beïnvloedt. Daarom is het erg belangrijk om het lasgebied schoon en netjes te houden.