Laser CW è laser QCW in Saldatura

Caratteristiche di Distribuzione Energetica

Un attributu notevuli di i laser CW hè a so distribuzione di l'energia gaussiana, induve a distribuzione di l'energia di a sezione trasversale di un fasciu laser diminuisce da u centru versu l'esternu in un mudellu Gauss (distribuzione normale). Questa caratteristica di distribuzione permette à i laser CW di ottene una precisione di focalizazione estremamente alta è efficienza di trasfurmazioni, soprattuttu in applicazioni chì necessitanu una distribuzione di energia cuncentrata.

Diagramma di Distribuzione di Energia Laser CW

Vantaghji di a saldatura laser à onda continua (CW).

Prospettiva microstrutturale

Esaminà a microstruttura di metalli palesa vantaghji distinti di a saldatura laser à Onda Continua (CW) sopra a saldatura à impulsi Quasi-Continuous Wave (QCW). A saldatura à impulsi QCW, limitata da u so limitu di frequenza, tipicamente intornu à 500 Hz, face un scambiu trà a velocità di sovrapposizione è a prufundità di penetrazione. Un tassu di sovrapposizione bassu si traduce in una prufundità insufficiente, mentri un tassu di sovrapposizione elevata limita a velocità di saldatura, riducendu l'efficienza. In cuntrastu, a saldatura laser CW, attraversu a selezzione di diametri di core laser adatti è teste di saldatura, ottene una saldatura efficiente è cuntinua. Stu metudu hè particularmente affidabile in l'applicazioni chì necessitanu una alta integrità di sigillatura.

Considerazione di l'impattu termale

Da u puntu di vista di l'impattu termale, a saldatura laser à impulsi QCW soffre di u prublema di sovrapposizione, chì porta à u riscaldamentu ripetutu di a corda di saldatura. Questu pò intruduce inconsistenzi trà a microstruttura di u metallu è u materiale parentale, cumprese variazioni in dimensioni di dislocazione è ritmi di rinfrescamentu, aumentendu cusì u risicu di cracking. A saldatura laser CW, invece, evita stu prublema, furnisce un prucessu di riscaldamentu più uniforme è cuntinuu.

Facilità di Ajustamentu

In quantu à u funziunamentu è l'aghjustamentu, a saldatura laser QCW richiede una sintonizazione meticulosa di parechji paràmetri, cumpresa a frequenza di ripetizione di l'impulsu, a putenza di punta, a larghezza di l'impulsu, u ciclu di duty, è più. A saldatura laser CW simplifica u prucessu di aghjustamentu, cuncintratu principarmenti nantu à a forma d'onda, a velocità, a putenza è a quantità di defocus, 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 punta è l'input termale bassu, benefica per a saldatura di cumpunenti sensibili à u calore è materiali di pareti estremamente sottili, l'avanzati in a tecnulugia di saldatura laser CW, in particulare per l'applicazioni d'alta putenza (tipicamente sopra 500 watt) è saldatura a penetrazione prufonda basatu annantu à l'effettu di a serratura, anu allargatu significativamente a so gamma di applicazioni è efficienza. Stu tipu di laser hè particularmente adattatu per i materiali più grossi di 1 mm, ottenendu rapporti d'aspettu elevati (più di 8: 1) malgradu l'input di calore relativamente altu.

Saldatura Laser à Onda Quasi Continua (QCW).

Distribuzione d'energia focalizzata

QCW, chì significa "Quasi-Continuous Wave", rapprisenta una tecnulugia laser induve u laser emette luce in una manera discontinua, cum'è illustrata in a figura a. A cuntrariu di a distribuzione uniforme di l'energia di i laser cuntinui monomode, i laser QCW cuncentranu a so energia più densamente. Questa caratteristica dà à i laser QCW una densità di energia superiore, traducendu in capacità di penetrazione più forte. L'effettu metallurgicu risultante hè simile à una forma di "unghie" cù un rapportu prufundità-larghezza significativu, chì permette à i laser QCW di eccellere in applicazioni chì implicanu leghe d'alta riflessione, materiali sensibili à u calore è micro-saldatura di precisione.

Stabilità aumentata è interferenza di plume ridutta

Unu di i vantaghji pronunzianu di a saldatura laser QCW hè a so capacità di mitigà l'effetti di a penna di metallu nantu à a rata 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 di metallu è plasma sopra à a piscina di fusione, comunmente chjamata penna di metallu. Questa piuma pò scherma a superficia di u materiale da u laser, pruvucannu una consegna di energia inestabile è difetti cum'è spruzzi, punti di splusione è fossa. Tuttavia, l'emissione intermittente di laser QCW (per esempiu, un burst di 5ms seguitu da una pausa di 10ms) assicura chì ogni impulsu laser righjunghji a superficia di u materiale senza affettu da u penname di metallu, risultante in un prucessu di saldatura notevolmente stabile, particularmente vantaghju per a saldatura di foglia sottile.

Stabile Melt Pool Dynamics

A dinamica di u melt pool, soprattuttu in quantu à e forze chì agiscenu nantu à u keyhole, sò cruciali per determinà a qualità di a saldatura. Laser cuntinuu, per via di a so esposizione prolongata è di i zoni affettati da u calore più grande, tendenu à creà piscine di fusione più grande piene di metallu liquidu. Stu pò purtari a difetti assuciata incù grandi piscine di melt, comu collapse keyhole. In cuntrastu, l'energia focalizata è u tempu d'interazzione più breve di a saldatura laser QCW cuncentranu a piscina di fusione intornu à u buccu di a serratura, risultatu in una distribuzione di forza più uniforme è una incidenza più bassa di porosità, cracking è spruzzi.