Beispielhafte Analyse von Laserschweißanwendungen mit unterschiedlichen Kerndurchmessern

Der Kerndurchmesser des Lasers beeinflusst die Transmissionsverluste und die Energiedichteverteilung des Lichts. Eine sinnvolle Wahl des Kerndurchmessers ist daher entscheidend. Ein zu großer Kerndurchmesser führt zu Modenverzerrungen und Streuung bei der Laserübertragung, was die Strahlqualität und die Fokussierungsgenauigkeit beeinträchtigt. Ein zu kleiner Kerndurchmesser hingegen verschlechtert die Symmetrie der optischen Leistungsdichte in der Einmodenfaser, was die Übertragung erschwert.Hochleistungslaser.

1. Vorteile und Anwendungen von Lasern mit kleinem Kerndurchmesser (<100µm)

Hochreflektierende Materialien: Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Nickel, Molybdän usw.;

(1)Für hochreflektierende Materialien ist ein Laser mit kleinem Kerndurchmesser erforderlich. Der Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte erhitzt das Material schnell in einen verflüssigten oder verdampften Zustand, wodurch die Laserabsorptionsrate des Materials verbessert und eine effiziente und schnelle Bearbeitung ermöglicht wird. Die Wahl eines Lasers mit großem Kerndurchmesser kann leicht zu hoher Reflexion führen, was zu einer Art virtuellem Verschweißen und sogar zum Verbrennen des Lasers führen kann.

Rissempfindliche Werkstoffe: Nickel, vernickeltes Kupfer, Aluminium, Edelstahl, Titanlegierungen usw.

Dieses Material erfordert im Allgemeinen eine strenge Kontrolle der Wärmeeinflusszone und ein kleines Schmelzbad, daher ist es sinnvoller, einen Laser mit kleinem Kerndurchmesser zu wählen;

Hochgeschwindigkeits-Laserbearbeitung:

(3)Für das Tiefschweißen ist eine Hochgeschwindigkeits-Laserbearbeitung erforderlich. Daher ist ein Laser mit hoher Energiedichte notwendig, um sicherzustellen, dass die Linienenergie ausreicht, um das Material schnell aufzuschmelzen. Dies gilt insbesondere für Überlapp- und Tiefschweißverfahren, die eine größere Eindringtiefe erfordern. Ein Laser mit kleinem Kerndurchmesser ist hierfür optimal.

2. Vorteile und Anwendungen von Lasern mit großem Kerndurchmesser (>100µm)

Großer Kerndurchmesser und großer Lichtfleck, große Wärmeabdeckungsfläche, breite Wirkungsfläche und nur Mikroschmelzen der Materialoberfläche werden erreicht, was sich sehr gut für Anwendungen beim Laserauftragschweißen, Laserumschmelzen, Laserglühen, Laserhärten usw. eignet. In diesen Bereichen bedeutet ein großer Lichtfleck eine höhere Produktionseffizienz und weniger Defekte (wärmeleitendes Schweißen weist nahezu keine Defekte auf).

BezüglichSchweißenDer große Platz wird hauptsächlich genutzt fürVerbundschweißenDieses Verfahren wird für das Compoundieren mit einem Laser mit kleinem Kerndurchmesser eingesetzt: Der große Laserfleck bewirkt ein leichtes Anschmelzen der Materialoberfläche und damit einen Übergang vom festen in den flüssigen Zustand. Dies verbessert die Absorptionsrate des Lasers erheblich. Durch die Vorwärmung des großen Laserflecks, die Nachbearbeitung und den hohen Temperaturgradienten im Schmelzbad wird das Material weniger anfällig für Risse, die durch schnelles Erhitzen und Abkühlen entstehen. Dadurch wird eine glattere Schweißnaht mit weniger Spritzern als bei der Verwendung eines einzelnen Lasers erzielt.