Kāds ir lāzera rotu metināšanas mašīnas princips?

Lāzera rotu metināšanas mašīna ir augstas tehnoloģijas ierīce, kas izmanto lāzera staru kā siltuma avotu, lai precīzi savienotu rotu metāla komponentus. Tās darbības princips balstās uz mijiedarbību starp lāzeru un materiālu. Tā kodolā ir augstas enerģijas blīvuma lāzera stara precīza fokusēšana uz ļoti mazu apstrādājamās detaļas laukumu, panākot metināšanu ātra kūšanas un sacietēšanas rezultātā.
I. Galvenais darbības princips: mijiedarbība starp lāzeru un metālu
Enerģijas uzsūkšanās un pārveidošana:
Kad uz metāla virsmas tiek vērsta lāzera stars ar noteiktu viļņa garumu, brīvie elektroni metālā absorbē fotona enerģiju. Džinslijas metināšanas iekārtās parasti tiek izmantoti impulssveida Nd:YAG lāzeri vai šķiedras lāzeri, kuriem raksturīgs tuvā infrasarkanā gaisma (ar viļņa garumu aptuveni 1064 nm), ko lielākā daļa džinslijas metālu, piemēram, zelts, sudrabs, platīns un paladijs, efektīvi absorbē.
Siltuma uzkrāšanās un kušana:
Elektronu, kas absorbējuši enerģiju, sadursmes ar režģi pārvērš enerģiju siltumā. ļoti īsā laika periodā (parasti milisekunžu vai mikrosekunžu mērogā) metāla temperatūra lāzera fokusā strauji paaugstinās, ātri sasniedzot un pārsniedzot tā kušanas punktu, veidojot vietēju kausējuma baseinu. Tā kā lāzera enerģija ir augsti koncentrēta, siltuma ietekmētā zona ir ļoti maza, un apkārtējie materiāli praktiski netiek bojāti no siltuma.
Kausējuma baseina kristalizācija un savienojums:
Pēc lāzera impulsa beigām siltuma avots acumirkli pazūd. Kausētais metāls atdziest un sacietē, ātri novadot siltumu no apkārtējās matricas. Kausētajā zonā esošais metāls un bāzes metāls kristalizācijas procesā veido kopīgu kristālstruktūru, nodrošinot tādu stipru metalurģisko savienojumu.
II. Sistēmas galvenie komponenti
Lāzera ģenerators: sistēmas kodola komponents, kas atbild par lāzera staru ražošanu. Mūsdienu ierīces lielākoties izmanto šķiedras lāzerus, kuriem ir priekšrocības, piemēram, augsta efektivitāte, laba staru kvalitāte un nav nepieciešama apkope.
Stara vadīšanas un fokusēšanas sistēma: sastāv no reflektoriem, optiskajām šķiedrām un fokusējošajiem objektīviem. Tā funkcija ir precīzi novirzīt un koncentrēt lāzera ģeneratora radīto lāzeru uz darba gabalu, izveidojot gaismas plankumu ar ļoti augstu enerģijas blīvumu.
Darbagalds un pozicionēšanas sistēma: Izmantota, lai fiksētu un precīzi pārvietotu darba gabalus vai lāzera galviņas. Parasti aprīkota ar mikroskopiem, CCD kameru sistēmām vai krustveida orientācijas gaismām, lai sasniegtu precīzu savienošanas punktu novietojumu.
Vadības sistēma: Integrēts dators un programmatūra tiek izmantoti, lai iestatītu un regulētu lāzera parametrus, piemēram, impulsa enerģiju, impulsa platumu, frekvenci un metināšanas ceļu, kontrolējot visu metināšanas procesu.
Aizsarggāzes sistēma: Metināšanas zonā tiek padots inerts gāze (piemēram, argons), lai novērstu augstas temperatūras metāla reakciju ar gaisa skābekli, uzturot metinājuma vietu spožu un tīru.
III. Darba process
Funkcija: Piemetiniet metināšanai paredzamo juvelierizstrādājumu darbagaldam un ar vizuālās sistēmas palīdzību precīzi noregulējiet lāzera fokusu attiecībā uz metināšanas zonu.
Parametru iestatīšana: Pamatojoties uz metāla materiālu, biezumu un metināšanas prasībām, vadības sistēmā iestatiet atbilstošu lāzera jaudu, impulsa ilgumu un frekvenci.
Ieslēgt aizsarggāzi: Iedarbiniet gāzes līniju, lai inertgāze pārklātu metināšanas zonu.
Palaist laseru: Ieslēdz iekārtu, un lasers sāk emitēt impulssveida staru saskaņā ar iepriekš iestatītiem parametriem, kas iedarbojas uz darbgaļas virsmu.
Lodlapas veidošana: Lasera enerģija izraisa metāla momentānu kūšanu, veidojot kūsāmo baseinu. Pēc lasera apstāšanās kūsāmais baseins sacietē, pabeidzot vienas lodlapas metināšanu. Pārvietojot darbgaļu vai lasera galvu, var veikt nepārtrauktu punktmetināšanu vai šuvju metināšanu.
IV. Tehniskās īpašības un pielietošanas priekšrocības
Aptveroša apstrāde: Lasera galviņa nekontaktējas ar darbgaļu, novēršot mehānisko spriegumu. Piemērota delikātiem un maziem juvelierizstrādājumu komponentiem.
Neliels termiski ietekmētais zonā: Energija ir ļoti koncentrēta, novēršot materiāla vispārējo uzsildīšanu. Tas nodrošina, ka jau iestrādātie dārgakmeņi (īpaši termiski jutīgie dārgakmeņi, piemēram, tanzanīts un oņikss, kā arī emaljas materiāli) nepieciešamību pēc minimālas turpmākas pulēšanas.
Augsta metinājuma izturība: Tā ir metalurģiska savienošanas metode, un metinājuma stiprums ir tuvs pamatmateriāla stiprumam.
Īpaši augsta precizitāte: Lāzera punkta diametrs var sasniegt mikrometru līmeni, ļaujot veikt gandrīz neredzamu metināšanu, kas prasa minimālu papildu apstrādi.
Plašs pielietojamās materiālu klāsts: Var tikt izmantots dažādu parastu juvelierizstrādājumu metālu metināšanai, tostarp K zelta, platīna, sudraba un titāna sakausējuma.
Lāzera juvelniece izstrādājumu metināšanas mašīnas princips ir izmantot augstas enerģijas blīvuma lāzera staru, lai vietēji un momentāni sildītu metālu, izkausējot to un panākot metalurģisko saiti. Tās tehnoloģijas kodols slēpjas lāzera enerģijas precīzā kontolē, panākot juvelniecei nepieciešamo precīzu, tīro un efektīvo metināšanas efektu.