สะเก็ดที่เกิดจากการเชื่อมด้วยเลเซอร์ส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคุณภาพพื้นผิวของรอยเชื่อม และจะก่อมลพิษและทำให้เลนส์เสียหายโดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมยานยนต์จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์เพื่อแปรรูปวัสดุเฉพาะ เช่น เหล็กชุบสังกะสี ทองแดง และอลูมิเนียมวิธีการกำจัดการกระเด็นคือการเสียสละข้อดีโดยธรรมชาติของไฟเบอร์เลเซอร์ แต่สิ่งนี้จะลดประสิทธิภาพการประมวลผลหากคุณมักจะใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์ในการเชื่อมโลหะต่างๆ ในงานของคุณ คุณต้องเข้าใจสาเหตุที่เครื่องเชื่อมเลเซอร์กระเด็นระหว่างการเชื่อม และหาวิธีที่ดีที่สุดในการกำจัดผลกระทบจากการกระเด็นเราสามารถสำรวจวิธีการแก้ไขสถานการณ์นี้
Spatter ในกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์คืออะไร?
สแปลชคือโลหะหลอมเหลวที่บินออกไปด้านนอกสระที่หลอมเหลวหลังจากที่วัสดุโลหะได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิหลอมละลายแล้ว วัสดุโลหะจะเปลี่ยนจากสถานะของแข็งเป็นสถานะของเหลว และจะร้อนขึ้นอย่างต่อเนื่องและเปลี่ยนสถานะเป็นสถานะก๊าซเมื่อลำแสงเลเซอร์ได้รับความร้อนอย่างต่อเนื่อง โลหะที่เป็นของแข็งจะกลายเป็นของเหลวและก่อตัวเป็นแอ่งหลอมเหลวจากนั้น โลหะเหลวในสระหลอมเหลวจะถูกทำให้ร้อนอีกครั้งเพื่อ "เดือด"ในที่สุด วัสดุจะดูดซับความร้อนและระเหยอีกครั้ง เดือดเพื่อเปลี่ยนความดันภายใน ดึงโลหะเหลวที่อยู่รอบๆ ออกมา และสร้าง "การกระเซ็น" ในที่สุด
ทำไมถึงมีกระฉอก?
1. สิ่งสกปรกบางอย่างในพื้นที่เชื่อมอาจทำให้เกิดการกระเด็นระหว่างการเชื่อม
2. การทำงานที่ไม่เหมาะสมของอุปกรณ์เชื่อม เช่น มุมสัมผัสที่ไม่เหมาะสมกับชิ้นงาน และการทำงานที่ผิดปกติอื่นๆ อาจทำให้เกิดการกระเด็นระหว่างกระบวนการเชื่อม
3. ต่อไปนี้เป็นมุมมองที่เข้มข้นเกี่ยวกับสาเหตุของการกระเด็น:
- เมื่อขนาดของรูขนาดเล็กที่หลอมละลายลึกลดลง คอลัมน์ของเหลวที่ยกขึ้นที่ด้านหน้าของรูขนาดเล็กจะค่อยๆ ยาวขึ้นและแตก ซึ่งเป็นสาเหตุของการก่อตัวของการกระเด็น
- บางคนเชื่อว่าแรงเฉือนที่รุนแรงของขนนกที่เหนี่ยวนำด้วยเลเซอร์ในรูเล็กๆ ที่กระทำกับผนังด้านหลังของรูเล็กๆ เป็นสาเหตุหลักในการส่งเสริมการก่อตัวของสะเก็ดไฟในสระหลอมเหลว
- การเกิดสะเก็ดไฟเกี่ยวข้องกับการอัดขึ้นรูปของแรงดันการหดตัวของไอที่เกิดจากเลเซอร์ที่ผนังด้านหน้าของรูเล็ก ๆ บนชั้นหลอมเหลวของผนังด้านหน้า และผลกระทบของไอน้ำบนสระหลอมเหลวที่ผนังด้านหลังของรูเล็ก ๆ รู;
- ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการกระเด็นในกระบวนการเชื่อมอลูมิเนียมอัลลอยด์ด้วยเลเซอร์คือความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์
มาตรการใดที่สามารถใช้เพื่อยับยั้งการก่อตัวของสะเก็ดไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ?
1. ลดพื้นที่ฉายรังสีของลำแสงเลเซอร์ซึ่งสามารถลดการกระเด็นได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถลดการระเหยของความร้อนสูงของอุณหภูมิวัสดุหลัก และลดการเกิดก๊าซโลหะสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิม คุณภาพการเชื่อมสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มความเร็วในการเชื่อม แต่จะทำให้เกิดการเสียรูปในการเชื่อมขนาดใหญ่และส่งผลต่อลักษณะที่ปรากฏของรอยเชื่อมดังนั้นจึงสามารถลดพื้นที่การฉายรังสีของลำแสงเลเซอร์เพื่อลดการเสียรูปในการเชื่อมนอกจากนี้ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ด้วยเลเซอร์แบบพัลซิ่งจะลดการกระเด็น เนื่องจากความกว้างของพัลส์สั้นและความหนาแน่นของพลังงานสูง และความกว้างของพัลส์และความหนาแน่นของพลังงานมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการกระเด็น
2. การเพิ่มก๊าซป้องกันระหว่างการเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถยับยั้งการเกิดสะเก็ดไฟได้เมื่อใช้อาร์กอนแรงดันสูงที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นก๊าซป้องกัน ฟองอากาศขนาดเล็กจำนวนมากจะปรากฏขึ้นบนพื้นผิวของรอยเชื่อม ซึ่งสามารถยับยั้งการเกิดสะเก็ดไฟได้ในระดับหนึ่งนอกจากนี้ เมื่อทำการเชื่อมด้วยเลเซอร์ภายใต้การป้องกันของอาร์กอน ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนของอาร์กอนต่อเลเซอร์จะน้อยมาก และลำแสงเลเซอร์สามารถผ่านวัสดุฐานที่หนาขึ้นเพื่อไปถึงก้นบ่อหลอมเหลว ซึ่งจะช่วยลดความเป็นไปได้ ของโปรยลงมา
3. เปลี่ยนโหมดการสแกนและการเชื่อมแบบสวิงการใช้หัวเลเซอร์ในการแกว่งสามารถปรับปรุงความสม่ำเสมอของอุณหภูมิของรอยเชื่อมและหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปและการเดือดจำเป็นต้องควบคุมแกน X และ Y ของกลไกการเคลื่อนที่เท่านั้นเพื่อให้วงสวิงของวิถีต่างๆ สมบูรณ์
4. การใช้การเชื่อมด้วยลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงสามารถยับยั้งการสร้างสะเก็ดไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพในการผลิตจริง วิธีการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสงของลำแสงเลเซอร์โดยทั่วไปใช้เพื่อยับยั้งการกระเด็นบทความนี้ศึกษากระบวนการเกิดสะเก็ดไฟในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ และเสนอมาตรการยับยั้งที่มีประสิทธิภาพสำหรับปัจจัยต่างๆ ในกระบวนการเชื่อมในการผลิตจริง มาตรการข้างต้นสามารถยับยั้งการก่อตัวของสะเก็ดไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพในเวลาเดียวกัน การปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม คุณภาพของการเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถปรับปรุงและลดการกระเด็นได้
5. การปรับพารามิเตอร์การเชื่อมให้เหมาะสม: การปรับพลังงาน ความถี่พัลส์ ความยาวโฟกัส และพารามิเตอร์อื่นๆ ของอุปกรณ์เลเซอร์จะสามารถควบคุมปัญหาการกระเด็นระหว่างกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพการตั้งค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมสามารถลดการกระเด็นและปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวการเชื่อมได้
อนุภาคที่เกิดจากการกระเซ็นจะเกาะติดกับแอ่งหลอมเหลวและพื้นผิวของชิ้นงาน ซึ่งสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความขรุขระของพื้นผิวได้ง่าย เกิดรอยขีดข่วนกับวัสดุฐาน ปนเปื้อนสื่อออปติก เช่น ช่องมองภาพ ตัวเว้นระยะ ฟิลเตอร์ และกระจกฝ้า และอาจนำไปสู่ ในการทำงานซ้ำของส่วนประกอบในกรณีที่รุนแรง ความเสียหายของส่วนประกอบ และแม้แต่ทำให้ความปลอดภัยส่วนบุคคลและการสูญเสียทรัพย์สินของบริษัท และปัญหาอื่นๆการกระเด็นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความหนาแน่นของพลังงาน และการลดพลังงานในการเชื่อมอย่างเหมาะสมสามารถลดการกระเด็นได้หากการเจาะไม่เพียงพอ ความเร็วในการเชื่อมจะลดลงเพื่อลดหรือกำจัดการกระเด็นที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ในการผลิตจริง การตั้งค่าพารามิเตอร์ควรทำตามวัสดุและกระบวนการที่แตกต่างกัน