Приклад аналізу застосування лазерного зварювання з різними діаметрами сердечників

Розмір діаметра сердечника лазера впливатиме на втрати при передачі та розподіл щільності енергії світла. Розумний вибір діаметра сердечника дуже важливий. Надмірний діаметр серцевини призведе до спотворення моди та розсіювання при передачі лазера, впливаючи на якість променя та точність фокусування. Занадто малий діаметр серцевини призведе до погіршення симетрії щільності оптичної потужності одномодового волокна, що не сприяє передачілазер високої потужності.

1. Переваги та застосування лазерів з малим діаметром сердечника (<100 мкм)

Матеріали з високою відбивною здатністю: алюміній, мідь, нержавіюча сталь, нікель, молібден та ін.;

（1）Матеріали з високою відбивною здатністю повинні вибирати лазер з малим діаметром сердечника. Лазерний промінь високої щільності потужності використовується для швидкого нагрівання матеріалу до зрідженого або пароподібного стану, що покращує швидкість лазерного поглинання матеріалу та забезпечує ефективну та швидку обробку. Вибір лазера з великим діаметром сердечника може легко призвести до високого відбиття. , що призводить до віртуального зварювання і навіть спалювання лазера;

Чутливі до тріщин матеріали: нікель, нікельована мідь, алюміній, нержавіюча сталь, титановий сплав тощо.

Цей матеріал, як правило, вимагає суворого контролю зони теплового впливу та невеликої ванни розплаву, тому доцільніше вибрати лазер з малим діаметром сердечника;

Високошвидкісна лазерна обробка:

（3）Зварювання глибоким проплавленням вимагає високошвидкісної лазерної обробки, і необхідно вибрати лазер з високою щільністю енергії, щоб забезпечити достатню енергію лінії для розплавлення матеріалу на високій швидкості, особливо для зварювання внахлест, зварювання проплавленням тощо, що вимагає більшої глибини проникнення. Краще вибрати лазер з невеликим діаметром сердечника.

2. Переваги та застосування лазерів з великим діаметром сердечника (>100 мкм)

Досягається великий діаметр серцевини та велика пляма, велика площа теплового покриття, широка зона дії та лише мікроплавлення поверхні матеріалу, що дуже підходить для застосування в лазерному наплавленні, лазерному переплавленні, лазерному відпалі, лазерному зміцненні тощо. у цих полях велика світлова пляма означає вищу ефективність виробництва та меншу кількість дефектів (теплопровідне зварювання майже не має дефектів).

З точки зорузварювання, велика пляма в основному використовується длякомпозитне зварювання, який використовується для компаундування з лазером з малим діаметром сердечника: велика пляма змушує поверхню матеріалу злегка плавитися, перетворюючись із твердої речовини в рідку, що значно покращує швидкість поглинання матеріалу лазером, а потім використовує маленьке ядро. Цей процес, завдяки попередньому нагріванню великої плями, подальшій обробці та великому градієнту температури, наданому розплавленій ванні, матеріал не схильний до дефектів тріщин, викликаних швидким нагріванням і швидким охолодженням. Це може зробити зовнішній вигляд зварного шва більш гладким і досягти меншого розбризкування, ніж однолазерне рішення.