Bəzək məmulatları üçün lazer qaynaq aparatlarının ümumi texniki parametrləri və onların təsiri

1. Texniki Arxa Plan

Bəzək məmulatlarının istehsalı və təmiri zamanı qaynaq prosesləri yüksək dəqiqlik, idarə olunan istilik girişi və səth bütünlüyünün saxlanılmasını tələb edir. Qızıl, platina, karat qızıl və gümüş kimi qiymətli metallar ümumiyyətlə yüksək istilik keçiriciliyi, yüksək əks etdirici qabiliyyət və kiçik en kəsiyinə malikdirlər. Adi alovla qaynaq və ya müqavimət qaynağı istifadə olunduqda, artıq istiliyin yayılması, qaba qaynaq nöqtələri və yerli deformasiya kimi problemlər yaranma ehtimalı yüksəkdir.

Bəzək məmulatları üçün lazer qaynaq maşınları lokal enerji daxilolmasını pulsverən lazer işləməsi ilə əldə edirlər. Qaynaq keyfiyyəti əsasən maşının parametrlərinin konfiqurasiyasından asılıdır. Fərqli parametr birləşmələri birbaşa eriyik havuzunun yaranmasına, qaynaq nöqtəsinin sabitliyinə və məhsulun bircinsliyinə təsir göstərir. Buna görə də praktiki tətbiqlərdə qaynaq parametrlərini başa düşmək və idarə etmək əsas tələbdir.

2. Lazer gücü parametrləri və onların təsiri

Lazer gücü — sistem tərəfindən vahid zamanda çıxarılan maksimum lazer enerjisini təsvir edir və adətən vatt (Vt) ilə ifadə olunur. Bu, qaynaq sisteminin əsas enerji parametridir.

Lazer gücü çox aşağı qoyulduqda səth enerji sıxlığı kifayət qədər olmur; nəticədə tam ərimə baş verməz, zəif qaynaq birləşməsi yaranır və ya hissəvi ayrılma baş verir. Güc çox yüksək qoyulduqda isə artıq anlıq enerji konsentrasiyası metal püskürməsinə, qaynağın çöküntüsünə və ya səthin rəng dəyişməsinə səbəb ola bilər, xüsusilə qiymətli metallarda.

Bəzək məmulatlarının qaynaq tətbiqlərində lazer gücü nadir hallarda müstəqil olaraq artırılır. Bunun əvəzinə, adətən bu parametr impuls parametrləri ilə koordinasiya olunur; prosesin idarə olunmasını yaxşılaşdırmaq üçün nisbətən aşağı güclə çoxsaylı üst-üstə düşən qaynaq nöqtələrindən istifadə olunur.

3. Impuls enerjisi ilə impuls eni arasındakı qarşılıqlı əlaqə

Pulsed bəzək məmulatları üçün lazer qaynaq maşınlarında impuls enerjisi və impuls eni birlikdə tək bir qaynağın istilik girişi xüsusiyyətlərini müəyyən edir.

Impuls enerjisi tək bir impulsla buraxılan ümumi enerjini, impuls eni isə bu enerjinin tətbiq olunduğu müddəti müəyyən edir. Onların birləşməsi enerjinin son dərəcə sıxlaşdırılmış, anlık şəkildə yoxsa nisbətən mülayim və uzadılmış formada tətbiq olunmasını müəyyən edir.

Daha yüksək impuls enerjisi və daha qısa impuls eni daha yüksək enerji sıxlığına və daha dərin nüfuz etməyə səbəb olur; bu da nisbətən daha qalın konstruktiv birləşmələr üçün uyğundur. Orta impuls enerjisi və uzun impuls eni daha sabit erimiş havuz yaradır və səth tamiri ilə dəqiq qaynaq əməliyyatları üçün daha uyğundur.

Bu parametrlərin düzgün uyğunlaşdırılması kifayət qədər qaynaq möhkəmliyi təmin edərkən isti təsir zonasının yayılma dərəcəsini məhdudlaşdırır.

4. Qaynaq tezliyinin proses ritmi üzərindəki təsiri

Qaynaq tezliyi — vahid zamanda yayılan lazer impulslarının sayını ifadə edir və hers (Hz) ilə ölçülür. Bu parametr əsasən qaynaq nöqtəsinin davamlılığına və ümumi emal səmərəliliyinə təsir göstərir.

Daha yüksək tezliklərdə qaynaq nöqtələri arasındakı məsafə azalır və bu da qaynaq dikişinin vizual davamlılığının yaxşılaşmasına səbəb olur. Daha aşağı tezliklər tək nöqtəli qaynaq və ya lokal bərpa əməliyyatları üçün daha uyğundur. Bununla belə, istilik dissipasiyası kifayət qədər təmin edilmədən tezliyin artırılması iş parçasında toplanan temperaturun artmasına səbəb ola bilər və bu da materialın vəziyyətini təsir edə bilər.

Buna görə də, zərgərlik məmulatlarının qaynağı üçün adətən qaynaq sabitliyi, istilik nəzarəti və əməliyyat səmərəliliyi arasında tarazlıq təmin edən parametrlər seçilməlidir.

5. Qaynaq nöqtəsinin diametri və qaynaq ölçüsünün idarə edilməsi

Qaynaq nöqtəsinin diametri lazer enerjisinin iş parçasının səthi üzərində paylanacağı sahəni müəyyən edir və bu, qaynaq ölçüsü ilə dəqiqliyə birbaşa təsir göstərən amildir.

Daha kiçik ləkə diametrləri ilə enerji konzentrasiyası yüksəlir və qaynaq ləkələri daha incə olur; bu, çubuq bəzəklər, incə çatlar və mikro-strukturun bərpası üçün uyğun konfiqurasiyadır. Ləkə diametri artırıldıqda, ərimiş hissənin sahəsi genişlənir; bu isə dolgu qaynağı və ya struktur birləşmələri üçün daha uyğundur.

Əksər bəzək məmulatları üçün lazer qaynaq maşınları müxtəlif bəzək strukturlarına və emal tələblərinə uyğunlaşdırıla bilən tənzimlənə bilən ləkə ölçüsü sistemləri ilə təchiz olunmuşdur.

6. Qoruyucu qaz və qaz axını konfiqurasiyası

Bəzək məmulatlarının lazer qaynağı zamanı inert qazlar — ən çox hallarda argon — qoruyucu mühit kimi istifadə olunur. Qoruyucu qaz ərimiş sahəni ətraf havadan izolyasiya edir, yüksək temperaturda oksidləşməni qarşısını alır və birbaşa qaynaq rənginə və formalaşma keyfiyyətinə təsir göstərir.

Qaz axınının kifayət qədər olmaması qoruyucu təsirin azalmasına və qaynaqın qaranğılışına və ya oksidləşməsinə səbəb olma riskini artırır. Artıq qaz axını ərimiş bulaq stabilliyini pozub qaynaqın bərabərliyini təsir edə bilər. Doğru qaz axını konfiqurasiyası həmçinin fokuslanma linzalarını və qaynaq pəncərələrini qorumağa kömək edir.

7. Yerləşdirmə və müşahidə sistemi parametrləri

Yerləşdirmə və müşahidə sistemləri enerji çıxışı ilə birbaşa əlaqəli olmasa da, zərgərlik qaynağı əməliyyatlarında praktik rol oynayır. Mikroskop və ya CCD sistemlərinin böyütmə dərəcəsi, təsvir aydınlığı və oxial dəqiqliyi yerləşdirmə dəqiqliyini birbaşa təsir edir.

Mikroçatlamaların tamiri və nazik çənələrin qaynağı kimi tətbiqlərdə sabit və aydın vizual şərait təkrar qaynaqlamanı və yenidən işlənməni azaldır və ümumi emal bərabərliyini yaxşılaşdırır.

8. Kompleks parametr qarşılıqlı təsiri

Bir bəzək lazımlıları üçün lazer qaynaq maşınının qaynaq keyfiyyəti bir neçə texniki parametrin birləşmiş təsirlərindən yaranır. Lazer gücü enerji əsasını təmin edir; impuls enerjisi və impuls eni istilik daxil olma rejimini müəyyən edir; qaynaq tezliyi proses ritmini təsir edir; ləkə diametri qaynaq ölçüsünü nəzarət edir; qoruyucu qaz və müşahidə sistemləri isə qaynaq sabitliyini və əməliyyat dəqiqliyini təmin edir.

Praktiki tətbiqlərdə parametrlərin quraşdırılması yalnız bir parametrə söykənmədən, material növünə, konstruktiv ölçülərə və proses məqsədlərinə uyğun olaraq sistematik şəkildə tənzimlənməlidir.