Ano ang prinsipyo ng laser jewelry welding machine?

Ang isang laser jewelry welding machine ay isang high-tech na aparato na gumagamit ng laser beam bilang pinagkukunan ng init upang tumpak na ikonekta ang mga metal na bahagi ng alahas. Ang prinsipyo ng kanyang paggana ay batay sa interaksyon sa pagitan ng laser at materya. Ang kanyang core ay ang tumpak na pagtuon ng mataas na enerhiya-density na laser beam sa maliit na bahagi ng workpiece, na nagtatamo ng welding sa pamamagitan ng mabilis na pagkatunaw at pagsolidify.
I. Pangunahing Prinsipyo ng Paggana: Interaksyon sa Pagitan ng Laser at Metal
Pagsipsip at Konbersyon ng Enerhiya:
Kapag isinubok ang sinag ng laser na may tiyak na haba ng daluyong sa ibabaw ng isang metal, ang mga libreng electron sa metal ay sumisipsip ng enerhiya ng mga photon. Karaniwang gumagamit ang mga makina para sa pagsasama ng alahas ng pulsed Nd:YAG laser o fiber laser, na naglalabas ng malapit na infrared na liwanag (na may haba ng daluyong na humigit-kumulang 1064nm) na maaaring epektibong masipsip ng karamihan sa mga metal na ginagamit sa alahas tulad ng ginto, pilak, platinum, at palladium.
Pag-iral at pagkatunaw:
Ang mga electron na sumipsip ng enerhiya ay bumabangga sa lattice, nagbabago ng enerhiya patungo sa init. Sa loob ng napakaliit na panahon (karaniwang nasa antas ng millisecond o microsecond), tumitindi nang mabilis ang temperatura ng metal sa pokus ng laser, mabilis na umabot at lumampas sa punto ng pagkatunaw nito, na bumubuo ng lokal na tinunaw na pool. Dahil sa mataas na konsentrasyon ng enerhiya ng laser, napakaliit ng heat affected zone, at halos hindi nasira ng init ang paligid na materyales.
Pagsolidify ng tinunaw na pool at pagkakakonekta:
Matapos ang laser pulse, agad na nawawala ang pinagmulan ng init. Ang natunaw na metal ay lumalamig at nag-iisang muli sa pamamagitan ng mabilis na paglilipat ng init mula sa paligid na matris. Ang metal sa natunaw na zona at ang base metal ay bumubuo ng magkakasamang istruktura ng kristal sa panahon ng proseso ng pagsisikip, kaya nakakamit ang matibay na koneksyong metalurhikal.
II. Mga Pangunahing Bahagi ng Sistema
Laser generator: Ang pangunahing bahagi ng sistema, responsable sa pagbuo ng laser. Karamihan sa mga modernong kagamitan ay gumagamit ng fiber lasers, na may mga benepisyo ng mataas na kahusayan, mahusay na kalidad ng sinag, at walang pangangailangan sa pagpapanatili.
Sistema ng paggabay at pagtuon ng liwanag: Binubuo ng mga reflector, optical fibers, at mga lens para sa pagtuon. Ang tungkulin nito ay akurat na gabayan at ituon ang laser na binuo ng laser generator sa workpiece, upang makalikha ng isang light spot na may napakataas na densidad ng enerhiya.
Lamesa-panrabaho at sistema ng posisyon: Ginagamit para i-secure at tumpak na ilipat ang mga piraso ng gawa o ulo ng laser. Karaniwang may kasamang mikroskopyo, sistema ng CCD camera, o mga ilaw na naka-cross para makamit ang eksaktong posisyon ng mga puntong susugatan.
Sistema ng kontrol: Isang pinagsamang kompyuter at software ang ginagamit upang itakda at i-adjust ang mga parameter ng laser tulad ng enerhiya ng pulso, lapad ng pulso, dalas, at landas ng pagsusulsi, na kinokontrol ang buong proseso ng pagsusulsi.
Sistema ng protektibong gas: Sa lugar ng pagsusulsi, pinupunasan ang inert na gas (tulad ng argon) upang pigilan ang reaksyon ng mainit na metal sa oksiheno sa hangin, mapanatiling malinaw at malinis ang sugat na bahagi.
III. Proseso ng Paggawa
Tungkulin: I-secure ang piraso ng alahas na susugatan sa lamesa-panrabaho, at tumpak na i-align ang pokus ng laser sa lugar ng pagsusulsi gamit ang sistema ng visual.
Itakda ang mga parameter: Batay sa uri ng metal, kapal, at mga kinakailangan sa pagsusulsi, itakda ang angkop na lakas ng laser, tagal ng pulso, at dalas sa sistema ng kontrol.
Pakawalan ang protektibong gas: Buksan ang linya ng gas upang matiyak na sakop ng inert gas ang lugar ng pagwelding.
Ilunsad ang laser: I-activate ang kagamitan, at ang laser ay maglalabas ng pulsed laser ayon sa mga nakapirming parameter, na tumitira sa ibabaw ng workpiece.
Pagbuo ng solder joint: Ang lakas ng laser ay nagdudulot ng agarang pagkatunaw ng metal, na bumubuo ng tinunaw na pool. Matapos huminto ang laser, natitigil ang molten pool, na nakakumpleto sa pagwelding ng isang solder joint. Sa pamamagitan ng paggalaw ng workpiece o ulo ng laser, maaaring maisagawa ang tuluy-tuloy na spot welding o seam welding.
IV. Mga Teknikal na Katangian at Pangunahing Bentahe sa Aplikasyon
Paggamit nang walang contact: Ang ulo ng laser ay hindi sumasayad sa workpiece, kaya nawawala ang mechanical stress. Angkop ito para sa delikado at maliit na bahagi ng alahas.
Maliit na heat-affected zone: Mataas ang pagsisikip ng enerhiya, na nakakaiwas sa buong pagkakainit ng workpiece. Sinisiguro nito na ang mga nakapaloob nang hiyas (lalo na ang mga sensitibo sa init tulad ng tanzanite at opal, pati na ang enamel na materyales) ay hindi magdurusa sa thermal damage.
Matibay na welding: Ito ay isang pamamaraan ng metallurgical bonding, kung saan ang lakas ng weld point ay katulad ng lakas ng base material.
Napakataas na presisyon: Ang spot diameter ay maaring umabot sa micrometer level, na nagbibigay-daan sa halos di-nakikitang welding na nangangailangan lamang ng kaunting polishing pagkatapos.
Malawak na hanay ng mga materyales na maaaring gamitin: Maaaring gamitin sa welding ng iba't ibang karaniwang metal sa alahas tulad ng K gold, platinum, pilak, at titanium alloy.
Ang prinsipyo ng makina sa pagwelding ng alahas na may laser ay ang paggamit ng sinag ng mataas na densidad na enerhiya upang lokal at agad na painitin ang metal, na nagdudulot ng pagkatunaw nito at nakakamit ang metallurgical bonding. Ang pinakapuso ng teknolohiyang ito ay nasa eksaktong kontrol sa enerhiya ng laser, kaya nakakamit ang tumpak, malinis, at epektibong epekto sa pagwelding na kailangan ng industriya ng alahas.