Ике нурлы эретеп ябыштыру ысулы тәкъдим ителә, нигездә, адаптация мөмкинлеген хәл итү өченлазер белән эретеп ябыштыруҗыю төгәллегенә ирешү, эретеп ябыштыру процессының тотрыклылыгын яхшырту һәм эретеп ябыштыру сыйфатын яхшырту, бигрәк тә юка пластиналы эретеп ябыштыру һәм алюминий эретмәсеннән эретеп ябыштыру өчен. Ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру оптик ысуллар кулланып, бер үк лазерны ике аерым яктылык нурына аерырга мөмкин. Шулай ук ике төрле лазерны берләштерергә мөмкин: CO2 лазеры, Nd:YAG лазеры һәм югары куәтле ярымүткәргеч лазер. Берләштерелергә мөмкин. Нур энергиясен, нур арасын һәм хәтта ике нурның энергия бүленеше схемасын үзгәртеп, эретеп ябыштыру температурасы кырын уңайлы һәм сыгылмалы итеп көйләргә мөмкин, тишекләрнең булу схемасын һәм эретелгән бассейндагы сыек металлның агым схемасын үзгәртеп, эретеп ябыштыру процессы өчен яхшырак чишелеш тәкъдим итә. Сайлау өчен киң урын бер нурлы лазер белән эретеп ябыштыру белән чагыштырып булмый. Ул зур лазер белән эретеп ябыштыру үткенлеге, тиз тизлек һәм югары төгәллек өстенлекләренә генә түгел, ә гадәти лазер белән эретеп ябыштыру белән авыр булган материалларга һәм тоташуларга да зур җайлашучанлыкка ия.
Принципыике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру
Ике нурлы эретеп ябыштыру дигән сүз эретеп ябыштыру процессында бер үк вакытта ике лазер нурын куллануны аңлата. Нур урнашуы, нур аралыгы, ике нур арасындагы почмак, фокус позициясе һәм ике нурның энергия нисбәте - болар барысы да ике нурлы лазер эретеп ябыштыруда мөһим көйләүләр. параметр. Гадәттә, эретеп ябыштыру процессында ике нурны урнаштыруның ике ысулы бар. Рәсемдә күрсәтелгәнчә, берсе эретеп ябыштыру юнәлеше буенча эзлекле рәвештә урнаштырыла. Бу урнаштыру эретелгән күлнең суыну тизлеген киметергә мөмкин. Эретелгән җирнең катыланучанлык тенденциясен һәм мәсамәләрнең барлыкка килүчәнлеген киметә. Икенчесе - эретеп ябыштыру аралыгына җайлашуны яхшырту өчен, аларны эретеп ябыштыруның ике ягында янәшә яки аркылы урнаштыру.
Ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру принцибы
Ике нурлы эретеп ябыштыру дигән сүз эретеп ябыштыру процессында бер үк вакытта ике лазер нурын куллануны аңлата. Нур урнашуы, нур аралыгы, ике нур арасындагы почмак, фокус позициясе һәм ике нурның энергия нисбәте - болар барысы да ике нурлы лазер эретеп ябыштыруда мөһим көйләүләр. параметр. Гадәттә, эретеп ябыштыру процессында ике нурны урнаштыруның ике ысулы бар. Рәсемдә күрсәтелгәнчә, берсе эретеп ябыштыру юнәлеше буенча эзлекле рәвештә урнаштырыла. Бу урнаштыру эретелгән күлнең суыну тизлеген киметергә мөмкин. Эретелгән җирнең катыланучанлык тенденциясен һәм мәсамәләрнең барлыкка килүчәнлеген киметә. Икенчесе - эретеп ябыштыру аралыгына җайлашуны яхшырту өчен, аларны эретеп ябыштыруның ике ягында янәшә яки аркылы урнаштыру.
Тандемлы ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру системасы өчен, түбәндәге рәсемдә күрсәтелгәнчә, алгы һәм арткы нурлар арасындагы ераклыкка карап, өч төрле эретеп ябыштыру механизмы бар.
1. Беренче төрдәге эретеп ябыштыру механизмында ике яктылык нуры арасындагы ара чагыштырмача зуррак. Бер яктылык нуры зуррак энергия тыгызлыгына ия һәм эш кисәге өслегенә юнәлтелгән, эретеп ябыштыруда ачкыч тишекләре барлыкка китерә; икенче яктылык нуры кечерәк энергия тыгызлыгына ия. Бары тик эретеп ябыштыру алдыннан яки эретеп ябыштырудан соң җылылык эшкәртү өчен җылылык чыганагы буларак кына кулланыла. Бу эретеп ябыштыру механизмын кулланып, эретеп ябыштыру бассейнының суыну тизлеген билгеле бер диапазонда контрольдә тотарга мөмкин, бу югары углеродлы корыч, эретеп ябыштырылган корыч һ.б. кебек югары ярык сизгерлеге булган кайбер материалларны эретеп ябыштыру өчен файдалы, һәм шулай ук эретеп ябыштыруның ныклыгын да яхшырта ала.
2. Икенче төрдәге эретеп ябыштыру механизмында ике яктылык нуры арасындагы фокус арасы чагыштырмача кечкенә. Ике яктылык нуры эретеп ябыштыру бассейнында ике бәйсез ачкыч тишеге барлыкка китерә, бу сыек металлның агым схемасын үзгәртә һәм тоткарлануны булдырмаска ярдәм итә. Ул кырыйлар һәм эретеп ябыштыру муенсалары кебек җитешсезлекләрнең барлыкка килүен бетерә һәм эретеп ябыштыру формалашуын яхшырта ала.
3. Өченче төрдәге эретеп ябыштыру механизмында ике яктылык нуры арасындагы ара бик аз. Бу вакытта ике яктылык нуры эретеп ябыштыру бассейнында бер үк ачкыч тишеген барлыкка китерә. Бер нурлы лазер белән эретеп ябыштыру белән чагыштырганда, ачкыч тишеге зуррак булганга һәм аны ябу җиңел булмаганга, эретеп ябыштыру процессы тотрыклырак һәм газны чыгару җиңелрәк, бу тишекләрне һәм чәчрәүләрне киметү, шулай ук өзлексез, бердәм һәм матур эретеп ябыштырулар алу өчен файдалы.
Эретеп ябыштыру процессында ике лазер нурын бер-берсенә билгеле бер почмакта да ясарга мөмкин. Эретеп ябыштыру механизмы параллель ике нурлы эретеп ябыштыру механизмына охшаган. Сынау нәтиҗәләре күрсәткәнчә, бер-берсенә 30° почмаклы һәм 1~2 мм ераклыктагы ике югары куәтле OO кулланып, лазер нуры воронка формасындагы ачкыч тишеге ала ала. Ачкыч тишегенең зурлыгы зуррак һәм тотрыклырак, бу эретеп ябыштыру сыйфатын нәтиҗәле рәвештә яхшырта ала. Гамәли кулланылышта, төрле эретеп ябыштыру процессларына ирешү өчен, ике яктылык нурының үзара кушылуын төрле эретеп ябыштыру шартларына карап үзгәртергә мөмкин.
6. Ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыруны гамәлгә ашыру ысулы
Икеләтә нурларны алу ике төрле лазер нурларын берләштерү юлы белән алынырга мөмкин, яисә бер лазер нурын оптик спектрометрия системасы ярдәмендә эретеп ябыштыру өчен ике лазер нурына бүләргә мөмкин. Яктылык нурын төрле көчтәге ике параллель лазер нурына бүлү өчен спектроскоп яки махсус оптик система кулланылырга мөмкин. Рәсемдә нур бүлгечләре буларак фокуслау көзгеләрен кулланып, яктылыкны бүлү принципларының ике схемасы күрсәтелгән.
Моннан тыш, чагылдыргычны нур бүлгеч буларак та кулланырга мөмкин, ә оптик юлдагы соңгы чагылдыргычны нур бүлгеч буларак кулланырга мөмкин. Бу төр чагылдыргыч шулай ук түбә тибындагы чагылдыргыч дип атала. Аның чагылдыргыч өслеге яссы түгел, ә ике яссылыктан тора. Ике чагылдыргыч өслекнең кисешү сызыгы көзге өслегенең уртасында, рәсемдә күрсәтелгәнчә, түбә кырыена охшап урнашкан. Параллель яктылык нуры спектроскопта балкый, ике яссылык белән төрле почмакларда чагылып, ике яктылык нуры барлыкка китерә һәм фокуслаучы көзгенең төрле позицияләренә балкый. Фокуслаганнан соң, эш кисәге өслегендә билгеле бер ераклыкта ике яктылык нуры алына. Ике чагылдыргыч өслек арасындагы почмакны һәм түбә позициясен үзгәртеп, төрле фокус ераклыклары һәм урнашулары булган аерылган яктылык нурлары алырга мөмкин.
Ике төрле төрне куллангандалазер нурлары tИкеләтә нур формалаштыру өчен күп комбинацияләр бар. Гаусс энергиясе бүленеше булган югары сыйфатлы CO2 лазерын төп эретеп ябыштыру эшләре өчен кулланырга мөмкин, ә турыпочмаклы энергия бүленеше булган ярымүткәргеч лазерын җылылык эшкәртү эшенә ярдәм итү өчен кулланырга мөмкин. Бер яктан, бу комбинация экономиялерәк. Икенче яктан, ике яктылык нурының көчен бәйсез рәвештә көйләргә мөмкин. Төрле тоташтыру формалары өчен, лазер һәм ярымүткәргеч лазерның каплану урынын көйләү юлы белән көйләнергә мөмкин температура кыры алынырга мөмкин, бу эретеп ябыштыру өчен бик уңайлы. Процессны контрольдә тоту. Моннан тыш, YAG лазеры һәм CO2 лазерын эретеп ябыштыру өчен икеләтә нурга берләштерергә мөмкин, өзлексез лазер һәм импульслы лазерны эретеп ябыштыру өчен берләштерергә мөмкин, һәм фокусланган нур һәм дефокусланган нурны эретеп ябыштыру өчен берләштерергә мөмкин.
7. Ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру принцибы
3.1 Гальванизацияләнгән пластиналарны ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру
Галванизацияләнгән корыч бит автомобиль сәнәгатендә иң еш кулланыла торган материал. Корычның эрү температурасы якынча 1500°C, ә цинкның кайнау температурасы нибары 906°C. Шуңа күрә, эретеп эретү ысулын кулланганда, гадәттә күп күләмдә цинк пары барлыкка килә, бу эретү процессының тотрыксызлыгына китерә, эретеп ябыштыруда мәсамәләрне барлыкка китерә. Тишек тоташулары өчен гальванизацияләнгән катламның очып китүе өске һәм аскы өслекләрдә генә түгел, ә тоташу өслегендә дә була. Эретү процессы вакытында кайбер урыннарда цинк пары эрегән бассейн өслегеннән тиз чыгып китә, ә башка урыннарда цинк парының эрегән бассейннан чыгуы авыр. Бассейн өслегендә эретү сыйфаты бик тотрыксыз.
Ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру цинк пары китереп чыгарган эретеп ябыштыру сыйфаты проблемаларын хәл итә ала. Бер ысул - эрегән күлнең булу вакытын һәм суыту тизлеген контрольдә тоту, цинк парының чыгуын җиңеләйтү өчен ике нурның энергиясен чагыштыру; икенче ысул - цинк парын алдан тишеп яки уем ясап чыгару. 6-31 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, CO2 лазеры эретеп ябыштыру өчен кулланыла. YAG лазеры CO2 лазеры алдында урнашкан һәм тишекләр бораулау яки уемнар кисү өчен кулланыла. Алдан эшкәртелгән тишекләр яки уемнар соңрак эретеп ябыштыру вакытында барлыкка килгән цинк пары өчен чыгу юлы бирә, аның эрегән күлдә калуына һәм кимчелекләр барлыкка килүенә комачаулый.
3.2 Алюминий эретмәсен ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру
Алюминий эретмәсе материалларының махсус эш үзенчәлекләре аркасында, лазер белән эретеп ябыштыруны куллануда түбәндәге кыенлыклар бар [39]: алюминий эретмәсендә лазерның сеңү дәрәҗәсе түбән, һәм CO2 лазер нуры өслегенең башлангыч чагылдыручанлыгы 90% тан артып китә; алюминий эретмәсе лазер белән эретеп ябыштыру җөйләре җиңел барлыкка килә. Порция, ярыклар; эретеп ябыштыру вакытында эретмә элементларының януы һ.б. Бер лазер белән эретеп ябыштыру кулланганда, ачкыч тишегенең зурлыгын билгеләү һәм тотрыклылыкны саклау авыр. Ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру ачкыч тишегенең зурлыгын арттырырга мөмкин, ачкыч тишегенең ябылуын авырайта, бу газ чыгару өчен файдалы. Ул шулай ук суыну тизлеген киметергә һәм тишекләр һәм эретеп ябыштыру ярыклары барлыкка килүен киметергә мөмкин. Эретеп ябыштыру процессы тотрыклырак булганлыктан һәм сиптерү күләме кимегәнлектән, алюминий эретмәләрен ике нурлы эретеп ябыштыру юлы белән алынган эретеп ябыштыру өслеге формасы да бер нурлы эретеп ябыштыруга караганда күпкә яхшырак. 6-32 нче рәсемдә CO2 бер нурлы лазер һәм ике нурлы лазер белән эретеп ябыштыру ярдәмендә 3 мм калынлыктагы алюминий эретмәсе белән эретеп ябыштыру җөйенең тышкы кыяфәте күрсәтелгән.
Тикшеренүләр күрсәткәнчә, 2 мм калынлыктагы 5000 серияле алюминий эретмәсен эретеп ябыштырганда, ике балка арасындагы ара 0,6 ~ 1,0 мм булганда, эретеп ябыштыру процессы чагыштырмача тотрыклы һәм барлыкка килгән ачкыч тишеге зуррак була, бу эретеп ябыштыру процессында магнийның парга әйләнүенә һәм чыгуына ярдәм итә. Ике балка арасындагы ара бик кечкенә булса, бер балканың эретеп ябыштыру процессы тотрыклы булмаячак. Әгәр ара бик зур булса, эретеп ябыштыру үткенлегенә тәэсир итәчәк, 6-33 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә. Моннан тыш, ике балканың энергия нисбәте дә эретеп ябыштыру сыйфатына зур йогынты ясый. Аралары 0,9 мм булган ике балка эретеп ябыштыру өчен бер-бер артлы урнаштырылганда, алдагы балканың энергиясен тиешенчә арттырырга кирәк, шуңа күрә ике балканың энергия нисбәте алдагы һәм аннан соңгы 1:1 дән артык булачак. Эретеп ябыштыру җөйенең сыйфатын яхшырту, эрү мәйданын арттыру һәм эретеп ябыштыру тизлеге югары булганда да шома һәм матур эретеп ябыштыру җөйе алу файдалы.
3.3 Тигез булмаган калынлыктагы пластиналарны икеләтә нурлы эретеп ябыштыру
Сәнәгать җитештерүендә, еш кына төрле калынлыктагы һәм формадагы ике яки аннан да күбрәк металл пластиналарны беркетелгән пластина ясау өчен эретеп ябыштыру кирәк була. Аеруча автомобиль җитештерүендә, махсус эретеп ябыштырылган бушлыклар куллану киң тарала бара. Төрле спецификацияләргә, өслек каплауларына яки үзлекләренә ия пластиналарны эретеп ябыштыру ярдәмендә ныклыкны арттырырга, чыгым материалларын киметергә һәм сыйфатын киметергә мөмкин. Төрле калынлыктагы пластиналарны лазер белән эретеп ябыштыру гадәттә панель эретеп ябыштыруда кулланыла. Төп проблема шунда ки, эретеп ябыштырылачак пластиналар югары төгәллекле кырыйлар белән алдан формалаштырылырга һәм югары төгәллекле җыюны тәэмин итәргә тиеш. Тигез булмаган калынлыктагы пластиналарны ике нурлы эретеп ябыштыру куллану пластина араларындагы, төп тоташулардагы, чагыштырма калынлыклардагы һәм пластина материалларындагы төрле үзгәрешләргә җайлашырга мөмкин. Ул зуррак кырый һәм ара чыдамлы пластиналарны эретеп ябыштыра ала һәм эретеп ябыштыру тизлеген һәм эретеп ябыштыру сыйфатын яхшырта ала.
Шуанггуандунның тигез булмаган калынлыктагы пластиналарны эретеп ябыштыруының төп процесс параметрларын рәсемдә күрсәтелгәнчә, эретеп ябыштыру параметрларына һәм пластина параметрларына бүлеп була. Эретеп ябыштыру параметрларына ике лазер нурының көче, эретеп ябыштыру тизлеге, фокус позициясе, эретеп ябыштыру башы почмагы, ике нурлы төп тоташуның нур әйләнү почмагы һәм эретеп ябыштыру тайпылышы һ.б. керә. Такта параметрларына материал зурлыгы, эш нәтиҗәлелеге, кисү шартлары, такта аралары һ.б. керә. Ике лазер нурының көчен төрле эретеп ябыштыру максатларына карап аерым көйләргә мөмкин. Фокус позициясе, гадәттә, тотрыклы һәм нәтиҗәле эретеп ябыштыру процессына ирешү өчен нечкә пластина өслегендә урнаша. Эретеп ябыштыру башы почмагы гадәттә 6 тирәсендә сайлана. Әгәр ике пластинаның калынлыгы чагыштырмача зур булса, уңай эретеп ябыштыру башы почмагы кулланылырга мөмкин, ягъни лазер нечкә пластинага таба авыштырылган, рәсемдә күрсәтелгәнчә; пластина калынлыгы чагыштырмача кечкенә булганда, тискәре эретеп ябыштыру башы почмагы кулланылырга мөмкин. Эретеп ябыштыру тайпылышы лазер фокусы һәм калын пластинаның кырые арасындагы ераклык буларак билгеләнә. Эретеп ябыштыру тайпылышын көйләү ярдәмендә эретеп ябыштыру җөйләренең күләмен киметергә һәм яхшы эретеп ябыштыру кисемтәсенә ирешергә мөмкин.
Зур аралар белән пластиналарны эретеп ябыштырганда, араларны яхшы тутыру мөмкинлеге алу өчен, икеләтә нур почмагын әйләндереп, нәтиҗәле нур җылыту диаметрын арттырырга мөмкин. Эретеп ябыштыруның өске өлешенең киңлеге ике лазер нурының нәтиҗәле нур диаметры, ягъни нурның әйләнү почмагы белән билгеләнә. Әйләнү почмагы зуррак булган саен, икеләтә нурның җылыту диапазоны киңрәк һәм эретеп ябыштыруның өске өлешенең киңлеге зуррак була. Ике лазер нуры эретеп ябыштыру процессында төрле роль уйный. Берсе, нигездә, җөйне үтеп керү өчен кулланыла, ә икенчесе, нигездә, калын пластина материалын эретеп, араны тутыру өчен кулланыла. 6-35 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, уңай нур әйләнү почмагы астында (алгы нур калын пластинага, арткы нур эретеп ябыштыруга тәэсир итә), алгы нур калын пластинага төшеп, материалны җылыта һәм эретә, һәм аннан соңгысы. Лазер нуры үтеп керү мөмкинлеге тудыра. Алгы яктагы беренче лазер нуры калын пластинаны өлешчә генә эретә ала, ләкин ул эретеп ябыштыру процессына зур өлеш кертә, чөнки ул калын пластинаның ягын эретеп, араны яхшырак тутыра гына түгел, ә тоташу материалын алдан тоташтыра, шуңа күрә киләсе нурларны тоташулар аша эретеп ябыштыру җиңелрәк була, бу тизрәк эретеп ябыштыруга мөмкинлек бирә. Тискәре әйләнү почмагы булган ике нурлы эретеп ябыштыруда (алгы нур эретеп ябыштыруга, ә арткы нур калын пластинага тәэсир итә), ике нур капма-каршы эффект бирә. Беренче нур тоташуны эретә, ә соңгы нур калын пластинаны эретеп, араны тутыра. Бу очракта, алгы нур салкын пластина аша эретеп ябыштыру өчен кирәк, һәм эретеп ябыштыру тизлеге уңай нур әйләнү почмагын куллануга караганда акрынрак. Һәм алдагы нурның алдан җылыту эффекты аркасында, соңгы нур шул ук көч астында калынрак пластина материалын эретәчәк. Бу очракта, соңгы лазер нурының көче тиешенчә киметелергә тиеш. Чагыштыру өчен, уңай нур әйләнү почмагын куллану эретеп ябыштыру тизлеген тиешенчә арттырырга мөмкин, ә тискәре нур әйләнү почмагын куллану араны яхшырак тутыруга ирешергә мөмкин. 6-36 нчы рәсемдә төрле нур әйләнү почмакларының эретеп ябыштыру кисемтәсенә йогынтысы күрсәтелгән.
3.4 Зур калын пластиналарны икеләтә нурлы лазер белән эретеп ябыштыру Лазер көче дәрәҗәсе һәм нур сыйфаты яхшыру белән зур калын пластиналарны лазер белән эретеп ябыштыру чынбарлыкка әйләнде. Ләкин, югары куәтле лазерлар кыйммәт булганлыктан һәм зур калын пластиналарны эретеп ябыштыру өчен, гадәттә, тутыргыч металл кирәк булганлыктан, чынлыкта җитештерүдә билгеле бер чикләүләр бар. Икеләтә нурлы лазер белән эретеп ябыштыру технологиясен куллану лазер көчен арттырып кына калмый, ә нурның нәтиҗәле җылыту диаметрын да арттырырга, тутыргыч чыбыкны эретү сәләтен арттырырга, лазер ачкыч тишеген тотрыклыландырырга, эретеп ябыштыру тотрыклылыгын яхшыртырга һәм эретеп ябыштыру сыйфатын яхшыртырга мөмкин.
Бастырып чыгару вакыты: 2024 елның 29 апреле
