Laser CW è laser QCW in Saldatura

Caratteristiche di distribuzione di l'energia

Un attributu notevule di i laser CW hè a so distribuzione gaussiana di l'energia, induve a distribuzione di l'energia di a sezione trasversale di un fasciu laser diminuisce da u centru versu l'esternu in un mudellu gaussianu (distribuzione nurmale). Questa caratteristica di distribuzione permette à i laser CW di ottene una precisione di focalizzazione è una efficienza di trasfurmazione estremamente elevate, in particulare in applicazioni chì richiedenu un spiegamentu di energia cuncintrata.

Diagramma di distribuzione di l'energia laser CW

Vantaghji di a Saldatura Laser à Onda Continua (CW)

Prospettiva Microstrutturale

L'esame di a microstruttura di i metalli rivela distinti vantaghji di a saldatura laser à onda cuntinua (CW) rispetto à a saldatura à impulsi à onda quasi cuntinua (QCW). A saldatura à impulsi QCW, limitata da u so limite di frequenza, tipicamente intornu à 500Hz, si trova di fronte à un compromisu trà u tassu di sovrapposizione è a prufundità di penetrazione. Un bassu tassu di sovrapposizione si traduce in una prufundità insufficiente, mentre chì un altu tassu di sovrapposizione limita a velocità di saldatura, riducendu l'efficienza. In cuntrastu, a saldatura laser CW, attraversu a selezzione di diametri di core laser è teste di saldatura adatti, permette una saldatura efficiente è cuntinua. Stu metudu si dimostra particularmente affidabile in applicazioni chì richiedenu una alta integrità di tenuta.

Cunsiderazione di l'impattu termicu

Da u puntu di vista di l'impattu termicu, a saldatura laser à impulsi QCW soffre di u prublema di sovrapposizione, chì porta à un riscaldamentu ripetutu di a cucitura di saldatura. Questu pò introduce incongruenze trà a microstruttura di u metallu è u materiale parente, cumprese variazioni in e dimensioni di e dislocazioni è e velocità di raffreddamentu, aumentendu cusì u risicu di crepe. A saldatura laser CW, invece, evita stu prublema furnendu un prucessu di riscaldamentu più uniforme è cuntinuu.

Facilità di regulazione

In termini di funziunamentu è di regulazione, a saldatura laser QCW richiede una regulazione meticulosa di parechji parametri, cumprese a frequenza di ripetizione di l'impulsi, a putenza di piccu, a larghezza di l'impulsu, u ciclu di travagliu è altri. A saldatura laser CW simplifica u prucessu di regulazione, fucalizendu principalmente nantu à a forma d'onda, a velocità, a putenza è a quantità di sfocatu, riducendu significativamente a difficultà operativa.

Prugressu Tecnologicu in a Saldatura Laser CW

Mentre a saldatura laser QCW hè cunnisciuta per a so alta putenza di piccu è u so bassu input termicu, beneficu per a saldatura di cumpunenti sensibili à u calore è materiali à parete estremamente sottile, i progressi in a tecnulugia di saldatura laser CW, in particulare per applicazioni di alta putenza (tipicamente sopra i 500 watt) è a saldatura à penetrazione profonda basata nantu à l'effettu serratura, anu allargatu significativamente a so gamma di applicazioni è a so efficienza. Stu tipu di laser hè particularmente adattatu per materiali più spessi di 1 mm, ottenendu rapporti d'aspettu elevati (oltre 8:1) malgradu un input termicu relativamente altu.

Saldatura laser à onda quasi continua (QCW)

Distribuzione di l'energia focalizzata

QCW, chì significa "Quasi-Continuous Wave", rapprisenta una tecnulugia laser induve u laser emette luce in modu discontinuu, cum'è mostratu in a figura a. À u cuntrariu di a distribuzione uniforme di l'energia di i laser cuntinui monomodali, i laser QCW cuncentranu a so energia più densamente. Sta caratteristica cuncede à i laser QCW una densità di energia superiore, chì si traduce in capacità di penetrazione più forti. L'effettu metallurgicu risultante hè simile à una forma di "chiodu" cù un rapportu prufundità-larghezza significativu, chì permette à i laser QCW di eccellere in applicazioni chì implicanu leghe ad alta riflettanza, materiali sensibili à u calore è microsaldatura di precisione.

Stabilità migliorata è interferenza di pennacchi ridotta

Unu di i vantaghji pronunciati di a saldatura laser QCW hè a so capacità di mitigà l'effetti di u pennacchio metallicu nantu à a velocità di assorbimentu di u materiale, purtendu à un prucessu più stabile. Durante l'interazzione laser-materiale, l'evaporazione intensa pò creà una mistura di vapore metallicu è plasma sopra u bagnu di fusione, cumunemente chjamata pennacchio metallicu. Stu pennacchio pò prutege a superficia di u materiale da u laser, causendu una erogazione di putenza instabile è difetti cum'è spruzzi, punti di splusione è fossette. Tuttavia, l'emissione intermittente di i laser QCW (per esempiu, una raffica di 5 ms seguita da una pausa di 10 ms) assicura chì ogni impulsu laser ghjunghje à a superficia di u materiale senza esse affettatu da u pennacchio metallicu, risultendu in un prucessu di saldatura particularmente stabile, particularmente vantaghjosu per a saldatura di lamiere sottili.

Dinamica stabile di u bagnu di fusione

A dinamica di u bagnu di fusione, in particulare in termini di e forze chì agiscenu nantu à u bucu di a serratura, hè cruciale per determinà a qualità di a saldatura. I laser cuntinui, per via di a so esposizione prolungata è di e zone più grande affettate da u calore, tendenu à creà bagni di fusione più grandi pieni di metallu liquidu. Questu pò purtà à difetti assuciati à grandi bagni di fusione, cum'è u crollu di u bucu di a serratura. In cuntrastu, l'energia focalizzata è u tempu d'interazione più cortu di a saldatura laser QCW cuncentranu u bagnu di fusione intornu à u bucu di a serratura, risultendu in una distribuzione di forza più uniforme è una minore incidenza di porosità, screpolature è spruzzi.