Exemplo de análise de aplicações de soldagem a laser com diferentes diâmetros de núcleo

O tamanho do diâmetro do núcleo do laser afetará a perda de transmissão e a distribuição da densidade de energia da luz.A seleção razoável do diâmetro do núcleo é muito importante.O diâmetro excessivo do núcleo levará à distorção e dispersão do modo na transmissão do laser, afetando a qualidade do feixe e a precisão do foco.Um diâmetro de núcleo muito pequeno fará com que a simetria da densidade de potência óptica da fibra monomodo piore, o que não favorece a transmissão do laser de alta potência.

1. Vantagens e aplicações de lasers de pequeno diâmetro de núcleo (<100um)

Materiais altamente refletivos: alumínio, cobre, aço inoxidável, níquel, molibdênio, etc.;

(1）Materiais altamente reflexivos precisam escolher um laser de pequeno diâmetro de núcleo.O feixe de laser de alta densidade de potência é usado para aquecer rapidamente o material até um estado liquefeito ou vaporizado, o que melhora a taxa de absorção do laser do material e atinge um processamento rápido e eficiente.A escolha de um laser com um diâmetro de núcleo grande pode facilmente levar a uma alta reflexão., levando à soldagem virtual e até à queima do laser;

Materiais sensíveis a rachaduras: níquel, cobre niquelado, alumínio, aço inoxidável, liga de titânio, etc.

Este material geralmente requer controle rigoroso da zona afetada pelo calor e uma pequena poça de fusão, por isso é mais apropriado escolher um laser de diâmetro de núcleo pequeno;

Processamento a laser de alta velocidade:

(3）A soldagem de penetração profunda requer processamento a laser de alta velocidade, e é necessário escolher um laser com alta densidade de energia para garantir que a energia da linha seja suficiente para derreter o material em alta velocidade, especialmente para soldagem por sobreposição, soldagem por penetração, etc., que requerem uma maior profundidade de penetração.É melhor escolher um laser de pequeno diâmetro de núcleo adequado.

2. Vantagens e aplicações de lasers de grande diâmetro de núcleo (> 100um)

Grande diâmetro do núcleo e grande ponto, grande área de cobertura de calor, ampla área de ação e apenas microfusão da superfície do material são alcançados, o que é muito adequado para aplicações em revestimento a laser, refusão a laser, recozimento a laser, endurecimento a laser, etc. Nestes campos, um grande ponto de luz significa maior eficiência de produção e menos defeitos (a soldagem termocondutiva quase não apresenta defeitos).

Em termos de soldagem, o ponto grande é utilizado principalmente para soldagem de compósitos, que é utilizado para composição com laser de pequeno diâmetro de núcleo: o ponto grande faz com que a superfície do material derreta levemente, transformando-se de sólido em líquido, o que melhora muito a taxa de absorção do material ao laser e, em seguida, utiliza um núcleo pequeno. Neste processo, devido ao pré-aquecimento do ponto grande, ao pós-processamento e ao grande gradiente de temperatura dado à poça fundida, o material não está sujeito a defeitos de trinca causados por aquecimento rápido e resfriamento rápido.Ele pode tornar a aparência da solda mais suave e obter menos respingos do que a solução de laser único.