Који је принцип рада ласерске машине за заваривање накита?

Ласерска машина за заваривање накита је високотехнолошки уређај који користи ласерски зрак као извор топлоте да би прецизно спојио металне делове накита. Њен принцип рада заснован је на интеракцији између ласера и материје. Срж овог процеса је прецизно фокусирање ласерског снопа високе густине енергије на мали део предмета, омогућавајући заваривање кроз брзо топљење и чвршћење.
I. Основни принцип рада: Интеракција између ласера и метала
Апсорпција и конверзија енергије:
Када се ласерски зрак одређене таласне дужине усмери на површину метала, слободни електрони у металу ће апсорбовати енергију фотона. Машина за заваривање накита обично користи импулсне Nd:YAG ласере или влакнесте ласере, који емитују светлост у близини инфрацрвеног спектра (таласне дужине приближно 1064 nm) која се може ефикасно апсорбовати код већине метала за накит као што су злато, сребро, платина и паладијум.
Нагомилавање топлоте и топљење:
Електрони који су апсорбовали енергију сударају се са решетком, претварајући енергију у топлоту. У изузетно кратком временском периоду (обично на милисекундном или микросекундном нивоу), температура метала у фокусу ласера резултантно расте, брзо достижући и превазилазећи тачку топљења, формирајући локалну растопљену зону. Због високе концентрације ласерске енергије, зона под термичким утицајем је веома мала, а околину материјала практично не оштећује топлота.
Очвршћавање растопљене зоне и повезивање:
Након што ласерски импулс престане, извор топлоте тренутно нестаје. Растопљени метал се хлади и чврсти убрзаном проводњом топлоте из околине. Метал у растопљеној зони и основни метал формирају заједничку кристалну структуру током процеса чврстења, на тај начин постижући јаку металуршку везу.
II. Кључни компоненти система
Ласерски генератор: Основни део система, одговоран за генерисање ласера. Савремени уређаји углавном користе влакнасте ласере, који имају предности попут високе ефикасности, добре квалитете снопа и отсуства потребе за одржавањем.
Систем за вођење и фокусирање светлости: Састоји се од рефлектора, оптичких влакана и сочива за фокусирање. Његова функција је прецизно вођење и фокусирање ласера, који генерише ласерски извор, на предмет обраде, стварајући тачку светлости са изузетно високом густином енергије.
Радна табла и позициони систем: Користе се за фиксирање и прецизно померање предмета или ласерских глава. Обично су опремљени микроскопима, CCD камерама или светлосним системима за укрштање како би се постигао прецизан позиционирање тачака заваривања.
Систем управљања: Интегрисани рачунар и софтвер користе се за подешавање и прилагођавање ласерских параметара као што су енергија импулса, ширина импулса, учестаност и путања заваривања, контролишући читав процес заваривања.
Систем заштитног гаса: У зони заваривања доводи се инертни гас (као што је аргон) да би се спречила реакција високотемпературног метала са кисеоником из ваздуха, чиме се одржава заварена тачка сјајном и чистом.
III. Радни процес
Функција: Осигурати накит који треба заварити на радној табли и прецизно поравнати ласерску фокусну тачку са зоном заваривања коришћењем визуелног система.
Подешавање параметара: На основу материјала метала, дебљине и захтева за заваривање, подесити одговарајућу ласерску снагу, трајање импулса и учестаност у систему управљања.
Пусти заштитни гас: Покрените линију гаса како бисте осигурали да инертни гас прекрива зону заваривања.
Покретање ласера: Укључите опрему, а ласер испушта импулсни ласер према унапред постављеним параметрима, који делује на површини предмета.
Формирање завареног споја: Ласерска енергија изазива тренутно топљење метала, стварајући растопљену вану. Када ласер стане, растопљена вана се хлади и чврстне, чиме је завршено заваривање једног споја. Померањем предмета или ласерске главе могуће је изводити непрекидно тачкасто заваривање или заваривање шавова.
IV. Техничке карактеристике и примене предности
Обрада без контакта: Ласерска глава не додирује предмет, чиме се елиминише механичко напрезање. Ово је погодно за деликатне и мале делове накита.
Mala zona toplinskog uticaja: Energija je visoko koncentrisana, što sprečava opšte zagrevanje predmeta. Ovo osigurava da ugrađeni dragi kamenovi (naročito kamenovi osetljivi na toplotu kao što su tancajit i opal, kao i emajl materijali) neće pretrpeti termička oštećenja.
Visoka čvrstoća zavarenog spoja: Radi se o metalurškom postupku spajanja, pri čemu je čvrstoća zavarivanja približna čvrstoći osnovnog materijala.
Izuzetno visoka preciznost: Prečnik tačke može doseći mikrometarski nivo, omogućavajući skoro nevidljivo zavarivanje koje zahteva minimalnu naknadnu poliranje.
Širok spektar primenljivih materijala: Može se koristiti za zavarivanje različitih uobičajenih nakitnih metala poput K zlata, platine, srebra i titan legure.
Принцип рада ласерског машине за заваривање накита је употреба ласерског зрака високе густине енергије да локално и тренутно загреје метал, доводећи га до топљења и постизања металуршког спајања. Срж ове технологије се налази у прецизној контроли ласерске енергије, чиме се постиже прецизан, чист и ефикасан ефекат заваривања који захтева индустрија накита.