Beth yw'r gwahaniaethau rhwng laser di-dor (CW) a laser lled barhaus (QCW)?

Aug 02, 2023 Gadewch neges

Mae laserau tonnau parhaus (CW) a laserau lled-don barhaus (QCW) yn ddau fath o laserau a ddefnyddir yn gyffredin mewn amrywiol gymwysiadau. Mae laserau CW yn allyrru pelydryn parhaus o olau, tra bod laserau QCW yn allyrru cyfres o guriadau byr. Dyma rai o'r gwahaniaethau rhwng y ddau fath hyn o laserau:

 

Gwahaniaethau rhwng GC a QCW

 

Continuous Wave (CW) laser energy Gaussian distribution chart

Dosbarthiad Ynni Gaussian o Laser CW Un Modd-

 

Laser CW: CW yw'r talfyriad ar gyfer "ton barhaus", sy'n golygu laser tonnau parhaus. Mae'n cyflawni allbwn laser trwy egni cyffro parhaus, sy'n golygu bod y laser yn aros ymlaen nes iddo stopio. Yn nodweddiadol mae gan laserau CW bŵer brig is a phŵer cyfartalog uwch.

 

Fel y dangosir yn Ffigur 1, mae laser parhaus yn cyfeirio at laser a all allyrru golau yn barhaus ac yn barhaus, a elwir ar y cyd yn laser di-dor. Yn gyffredinol, mae torri metel cyffredin a weldio alwminiwm copr yn laserau parhaus, sef y rhai a ddefnyddir fwyaf. Mae'r prif baramedrau ar gyfer dadfygio prosesau laser parhaus yn cynnwys: tonffurf pŵer, swm dadffocysu, sbot diamedr craidd, a chyflymder;

 

Fel y dangosir yn Ffigur 2, mae'r diagram sgematig o ddosbarthiad ynni Gaussian o laser di-dor modd sengl yn dangos dosbarthiad egni trawstoriad pelydr laser. Yr egni canol yw'r uchaf, ac mae'r ymyl yn gostwng yn ei dro, gan ddangos dosraniad Gaussian (Dosraniad arferol).

 

Quasi-Continuous Wave (QCW) laser pulse energy distribution and welding schematic

Cymhariaeth Ynni Pwls Laser QCW a Weldio Pwls

 

QCW yw'r talfyriad ar gyfer "ton lled barhaus", sy'n golygu laser ton led barhaus. Fel y dangosir yn Ffigur a o laser Pwls, mae laser fel arfer yn broses o allyrru golau ysbeidiol; Mae Ffigur b yn dangos y dosbarthiad ynni laser. O'i gymharu â laserau parhaus modd sengl, mae dosbarthiad ynni QCW yn fwy cryno, sy'n golygu bod gan QCW ddwysedd ynni uwch (gallu treiddio cryfach) na laserau parhaus.

 

Adlewyrchir hyn yn yr agwedd metallograffig, sy'n golygu bod gan QCW fwy o allu treiddio. Mae'r agwedd metallograffig a gynhyrchir yn debyg i hoelen, gyda chymhareb agwedd uwch. Mae pŵer laser brig a dwysedd ynni uchel QCW yn ei gwneud yn addas ar gyfer aloion ymwrthedd uchel, deunyddiau sensitif thermol Mae manteision enfawr mewn cysylltedd micro; Mae Ffigur c yn dangos y diagram sgematig weldio o laser Pwls gyda gwahanol amleddau. Gellir gweld bod y weldio pwls yn gymharol sefydlog gyda bron dim spatter.

 

Mae laserau QCW yn bennaf yn defnyddio technoleg o'r enw Q-newid, sy'n ddull effeithiol o gael corbys byr egni uchel. Mae'n cywasgu'r laser allbwn parhaus cyffredinol yn gorbys cul iawn ar gyfer allyriadau, a thrwy hynny gynyddu pŵer brig y ffynhonnell golau yn ôl nifer o orchmynion maint. Yn ystod Q-newid, cyn i'r cyfrwng ennill storio digon o egni, mae'r cyseinydd laser cyfan yn cynnal colled ceudod uchel. Ar yr adeg hon, ni all y laser gynhyrchu osciliad laser oherwydd bod y trothwy yn rhy uchel, fel y gellir cronni nifer y gronynnau lefel uchaf mewn symiau mawr. Pan fydd y croniad yn cyrraedd y gwerth dirlawnder, mae'r golled ceudod yn lleihau'n gyflym i werth bach iawn, felly bydd y rhan fwyaf o'r ynni sy'n cael ei storio gan ronynnau lefel uchaf yn cael ei drawsnewid yn ynni laser mewn amser byr, Cynhyrchu allbwn pwls laser cryf ar y pen allbwn.

 

Er enghraifft, gellir rhyddhau balŵn tebyg i drwm crwn o'i ffroenell a'i datchwyddo'n araf ac yn barhaus, a elwir yn laser di-dor. Mae addasu'r gwerth Q yn golygu gwasgu'r balŵn a'i chwyddo ar unwaith, sy'n fras yn wir gyda QCW parhaus.

 

CW laser welding vs QCW pulsed laser welding comparison of weld seam appearance and metallographic section

Ffig4 a Ymddangosiad ewinedd selio laser CW, ymddangosiad sêm weldio syth, archwiliad metallograffig o'r adran hydredol; ymddangosiad ewinedd selio laser QCW, ymddangosiad weldio syth, meteleg adran hydredol;

 

I blymio'n ddyfnach i sut mae'r cywasgu pwls hwn a'r dwysedd egni uchel hwn yn effeithio ar brosesu micro-, gallwch ddarllen ein canllaw cynhwysfawr aroptimeiddio micro{0}}weldio laser ffibr a dewis y ffynhonnell gywir. I gael dadansoddiad sylfaenol o'r dechnoleg hon, archwiliwch ein hesboniad cyflawn oTechnoleg laser led-QCW.

 

Effaith weldio laser CW yn erbyn effaith weldio laser QCW

 

1. Mae ymddangosiad QCW yn debyg i weldio spot pwls, gyda phatrymau graddfa pysgod, tra bod gan laser parhaus gromlin llyfn a pharhaus;

 

2. Mewnbwn ynni: mewnbwn laser parhaus, mewnbwn ysbeidiol pwls, a adlewyrchir ar y metallography, laser weldio parhaus hydredol metallographic parhaus, dim ond amrywiadau bach, gall laser pwls weld yn glir y drilio laser fel un pwynt laser metallographic splicing, pob laser cyfatebol metallographic i'w gweld yn glir; Felly, mae weldio parhaus yn gryfach na weldio laser QCW mewn cryfder weldio ar y cyd.

 

Comparison of CW vs QCW laser welding principles: molten pool, keyhole, and welding direction schematic

Cymhariaeth Fanwl o Egwyddorion Weldio Laser Parhaus (CW) a Lled-barhaus (QCW)

 

Manteision weldio laser QCW

 

1. Osgoi dylanwad plu ar amsugno deunydd, gan wneud y broses yn fwy sefydlog: yn ystod y rhyngweithio rhwng laser a deunydd, bydd y deunydd yn cael anweddiad difrifol, gan ffurfio cymysgedd o anwedd metel, plasma, a nwyon eraill uwchben y pwll tawdd, a elwir gyda'i gilydd fel plu metel. Bydd y plu metel hyn yn amddiffyn y laser rhag cyrraedd yr wyneb materol, gan arwain at bŵer laser ansefydlog yn cyrraedd yr wyneb materol, gan arwain at ddiffygion megis tasgu, pwyntiau ffrwydrad a phyllau; Fodd bynnag, nodweddir weldio pwls QCW gan allbwn golau ysbeidiol (5ms o allbwn golau, 10ms o allbwn golau ysbeidiol, ac yna'r allbwn golau nesaf), sy'n sicrhau nad yw plu metel yn effeithio ar bob trawiad laser ar wyneb y deunydd, gan ei gwneud yn fwy sefydlog o'i gymharu â weldio ac mae ganddo fanteision mewn weldio plât tenau.

 

2. Pwll Toddwch Sefydlog: Mae'r straen ar dwll clo'r pwll toddi, hyd hir o weithredu laser parhaus, yr ardal dargludiad gwres mawr, ardal y pwll toddi mawr, a'r digonedd o fetel hylifol yn gwneud y pwll toddi weldio parhaus yn llawer mwy na phwll toddi laser QCW. Mae diffygion megis mandyllau, craciau, a sblashes yn perthyn yn agos i'r pwll tawdd: os yw'r pwll tawdd yn fawr, mae tensiwn wyneb y pwll tawdd yn gostwng gyda thymheredd cynyddol, ac mae'r pwll tawdd mawr yn fwy tueddol o gwympo twll clo, fel y dangosir yn a3; Oherwydd yr egni mwy dwys ac amser gweithredu byr weldio laser QCW, mae'r pwll tawdd yn bodoli'n bennaf o amgylch y twll clo, ac mae'r grym yn unffurf. Mae cyfradd achosion cymharol mandyllau, craciau a sbwyr yn is.

 

3. parth yr effeithir arno gan wres Saller: mae gweithredu laser parhaus ar y deunydd yn trosglwyddo gwres i'r deunydd yn barhaus, gan wneud y deunydd tenau yn agored iawn i anffurfiad thermol a diffygion megis craciau a achosir gan straen mewnol. Mae QCW yn gweithredu ar y deunydd yn ysbeidiol, gan roi amser oeri iddo, gan ei gwneud yn llai yn y parth yr effeithir arno gan wres a mewnbwn gwres, gan ei gwneud yn fwy addas ar gyfer prosesu deunyddiau tenau; A dim ond trwy ddefnyddio laser QCW y gellir prosesu deunyddiau sy'n agos at synwyryddion thermol.

 

CW vs QCW laser beam energy distribution Gaussian comparison and welding penetration depth schema

 

4. Pŵer Peak Uchel: Gyda'r un pŵer cyfartalog o laserau parhaus a QCW, gall QCW gyflawni pŵer brig uwch, dwysedd ynni uwch, dyfnder toddi mwy, a threiddiad cryfach. Mae gan QCW fwy o fanteision wrth weldio aloi copr a thaflen aloi alwminiwm. Mae dwysedd ynni laser parhaus gyda'r un pŵer cyfartalog yn is na QCW, a all achosi i'r laser fethu â chynhyrchu marciau weldio ar wyneb y deunydd a phob un ohonynt i'w hadlewyrchu i ffwrdd. Os yw'r laser yn rhy uchel, bydd y gyfradd amsugno laser yn cynyddu'n sydyn ar ôl toddi deunydd, a bydd y mewnbwn gwres yn cynyddu'n sydyn, gan arwain at ddyfnder toddi a mewnbwn gwres na ellir ei reoli. Ni ellir ei ddefnyddio mewn weldio plât tenau, ac efallai y bydd ffenomenau o fethiant i gynhyrchu marciau weldio neu losgi drwodd, na allant fodloni gofynion y broses.

 

CW continuous wave laser vs QCW quasi-continuous laser welding comparison with keyhole and molten pool formation schematic

Cymhariaeth Manwl o Fecanweithiau Twll Clo Weldio Laser CW a QCW

 

Oherwydd y nodweddion ansefydlogrwydd hyn nad ydynt yn wasgaredig ac yn uchel, mae tonnau lled-barhaus wedi chwyldroi gweithgynhyrchu manwl gywir. Dysgwch fwy am y beirianneg benodol y tu ôl i'r systemau hyn yn ein herthygl:Beth yw peiriant weldio laser ffibr QCW?

 

Manteision weldio laser CW

 

Oherwydd bod hyd y pwls yn fyr (fel arfer sawl milieiliad), mae'r gwres sy'n mynd i mewn i'r rhan yn cael ei leihau, felly argymhellir defnyddio weldio laser pwls o amgylch y synhwyrydd thermol a deunyddiau wal hynod denau. Ar yr un pryd, oherwydd y swm mawr o ynni a drosglwyddir ar ddechrau'r pwls, mae weldio laser pwls yn aml yn addas ar gyfer metel adlewyrchol. Cyfeirir ato fel "pwls gwell" fel arfer, dim ond am gyfran fach o gyfanswm hyd y pwls y mae'r pigyn pŵer ar ddechrau'r cylch pwls yn para. Fodd bynnag, mae ei bŵer yn ddigon i dorri trwy adlewyrchedd y deunydd wrth gynnal pŵer cyfartalog is, a thrwy hynny leihau gwres. Rhaid i laserau CW ddarparu llawer iawn o egni i gyplu metelau adlewyrchol iawn, a gall y gwres a gynhyrchir niweidio'r rhannau neu'r cydrannau ynddynt yn hawdd. Mae weldio laser tonnau parhaus CW yn laser pŵer uchel yn bennaf gyda phŵer dros 500 wat. A siarad yn gyffredinol, dylid defnyddio'r math hwn o laser ar gyfer platiau â thrwch o 1mm neu fwy. Mae'r mecanwaith weldio yn weldio treiddiad dwfn yn seiliedig ar effaith twll clo, gyda chymhareb agwedd fawr o dros 8:1, ond mewnbwn gwres cymharol uchel.

 

Yn olaf, oherwydd datblygiad technoleg laser, mae yna hefyd dechnoleg modiwleiddio laser parhaus i gyflawni weldio pwls laserau parhaus, yn ogystal â weldio pwls amledd uchel o laserau QCW.

 

Yn gyffredinol, mae gan laserau CW a laserau QCW eu manteision a'u hanfanteision, yn dibynnu ar y cymhwysiad penodol. Mae laserau CW yn addas ar gyfer cymwysiadau sydd angen pelydriad parhaus o olau, tra bod laserau QCW yn addas ar gyfer cymwysiadau sydd angen corbys byr o egni uchel. Felly, mae'n bwysig dewis y math cywir o laser ar gyfer eich cais penodol i gyflawni'r canlyniadau gorau.

 

P'un a yw eich cais yn gofyn am bŵer brig uchel laser QCW ar gyfer cydrannau micro cain neu allbwn ynni parhaus laser CW safonol ar gyfer torri metel trwchus, mae dewis y system ddiwydiannol gywir yn hanfodol. Archwiliwch ein -perfformiad uchelPeiriant Weldio Laser Ffibrcategori i ddod o hyd i'r cyfluniad personol perffaith ar gyfer eich uwchraddio cynhyrchiad.