Ширетүү - бул эки же андан көп металлдарды жылуулукту колдонуу аркылуу бириктирүү процесси. Ширетүү, адатта, материалды эрүү температурасына чейин ысытууну камтыйт, ошондо негизги металл муундардын ортосундагы боштуктарды толтуруу үчүн эрип, бекем байланышты пайда кылат. Лазердик ширетүү - бул лазерди жылуулук булагы катары колдонгон туташтыруу ыкмасы.
Мисал катары төрт бурчтуу кубаттуулуктагы батареяны алалы: батареянын өзөгү лазер менен бир нече бөлүк аркылуу туташтырылган. Лазердик ширетүү процессинде материалдын туташуу күчү, өндүрүштүн натыйжалуулугу жана кемчилик ылдамдыгы тармакты көбүрөөк тынчсыздандырган үч маселе болуп саналат. Материалдын туташуу күчүн металлографиялык кирүү тереңдиги жана туурасы (лазердик жарык булагы менен тыгыз байланышта) чагылдырууга болот; өндүрүштүн натыйжалуулугу негизинен лазердик жарык булагын иштетүү мүмкүнчүлүгүнө байланыштуу; кемчилик ылдамдыгы негизинен лазердик жарык булагын тандоого байланыштуу; ошондуктан, бул макалада рыноктогу кеңири таралгандары талкууланат. Башка технологиялык иштеп чыгуучуларга жардам берүү үчүн бир нече лазердик жарык булактарын жөнөкөй салыштыруу жүргүзүлдү.
Анткенилазер менен ширетүүнегизинен жарыктан жылуулукка айландыруу процесси болуп саналат, бир нече негизги параметрлер төмөнкүлөр: нурдун сапаты (BBP, M2, дивергенция бурчу), энергия тыгыздыгы, өзөктүн диаметри, энергиянын бөлүштүрүү формасы, адаптивдүү ширетүүчү баш, иштетүү процессинин терезелери жана кайра иштетилүүчү материалдар негизинен ушул багыттардагы лазердик жарык булактарын талдоо жана салыштыруу үчүн колдонулат.
Бир режимдүү-көп режимдүү лазерди салыштыруу
Бир режимдүү көп режимдүү аныктама:
Бир режим эки өлчөмдүү тегиздиктеги лазер энергиясынын бирдиктүү бөлүштүрүү схемасын билдирет, ал эми көп режим бир нече бөлүштүрүү схемаларынын суперпозициясынан пайда болгон мейкиндик энергиясынын бөлүштүрүү схемасын билдирет. Жалпысынан алганда, нурдун сапатынын M2 коэффициентинин өлчөмү була лазеринин чыгышы бир режимдүү же көп режимдүү экенин аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн: 1,3төн аз M2 таза бир режимдүү лазер, 1,3 жана 2,0 ортосундагы M2 квази-бир режимдүү лазер (бир нече режимдүү), ал эми M2 2,0дон чоң. Көп режимдүү лазерлер үчүн.
Анткенилазер менен ширетүүнегизинен жарыктан жылуулукка айландыруу процесси болуп саналат, бир нече негизги параметрлер төмөнкүлөр: нурдун сапаты (BBP, M2, дивергенция бурчу), энергия тыгыздыгы, өзөктүн диаметри, энергиянын бөлүштүрүү формасы, адаптивдүү ширетүүчү баш, иштетүү процессинин терезелери жана кайра иштетилүүчү материалдар негизинен ушул багыттардагы лазердик жарык булактарын талдоо жана салыштыруу үчүн колдонулат.
Бир режимдүү-көп режимдүү лазерди салыштыруу
Бир режимдүү көп режимдүү аныктама:
Бир режим эки өлчөмдүү тегиздиктеги лазер энергиясынын бирдиктүү бөлүштүрүү схемасын билдирет, ал эми көп режим бир нече бөлүштүрүү схемаларынын суперпозициясынан пайда болгон мейкиндик энергиясынын бөлүштүрүү схемасын билдирет. Жалпысынан алганда, нурдун сапатынын M2 коэффициентинин өлчөмү була лазеринин чыгышы бир режимдүү же көп режимдүү экенин аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн: 1,3төн аз M2 таза бир режимдүү лазер, 1,3 жана 2,0 ортосундагы M2 квази-бир режимдүү лазер (бир нече режимдүү), ал эми M2 2,0дон чоң. Көп режимдүү лазерлер үчүн.
Сүрөттө көрсөтүлгөндөй: b сүрөтүндө бир фундаменталдык режимдин энергия бөлүштүрүлүшү көрсөтүлгөн, ал эми тегеректин борбору аркылуу өткөн каалаган багытта энергия бөлүштүрүлүшү Гаусс ийри сызыгы түрүндө болот. А сүрөтүндө бир нече бир лазердик режимдердин суперпозициясынан пайда болгон мейкиндик энергия бөлүштүрүлүшү болгон көп режимдүү энергия бөлүштүрүлүшү көрсөтүлгөн. Көп режимдүү суперпозициянын натыйжасы жалпак үстүнкү ийри сызык болуп саналат.
Кеңири таралган бир режимдүү лазерлер: IPG YLR-2000-SM, SM - бул Single Mode дегендин кыскартылышы. Эсептөөлөрдө фокус чекитинин өлчөмүн эсептөө үчүн коллимацияланган фокус 150-250 колдонулат, энергия тыгыздыгы 2000 Вт, ал эми фокустун энергия тыгыздыгы салыштыруу үчүн колдонулат.
Бир режимдүү жана көп режимдүү режимдерди салыштыруулазер менен ширетүүэффекттер
Бир режимдүү лазер: өзөктүн диаметри кичине, энергиянын тыгыздыгы жогору, кирүү жөндөмү күчтүү, жылуулукка таасир этүүчү зонасы кичинекей, курч бычакка окшош, айрыкча жука плиталарды ширетүү жана жогорку ылдамдыктагы ширетүү үчүн ылайыктуу жана гальванометрлер менен майда бөлүктөрдү жана жогорку чагылдыруучу бөлүктөрдү (өтө чагылдыруучу бөлүктөрдү) кулактарды, туташтыруучу бөлүктөрдү ж.б. иштетүү үчүн колдонулушу мүмкүн, жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бир режимдүү лазердин ачкыч тешиги кичирээк жана ички жогорку басымдагы металл буусунун көлөмү чектелген, андыктан анын ички тешикчелери сыяктуу кемчиликтери жок. Төмөн ылдамдыкта коргоочу аба үйлөбөстөн, көрүнүшү одоно болот. Жогорку ылдамдыкта коргоо кошулат. Газды иштетүү сапаты жакшы, натыйжалуулугу жогору, ширетүүчү жерлер жылмакай жана жалпак, ал эми түшүмдүүлүк көрсөткүчү жогору. Ал үймөк ширетүү жана кирүү ширетүү үчүн ылайыктуу.
Көп режимдүү лазер: чоң өзөк диаметри, бир режимдүү лазерге караганда бир аз төмөн энергия тыгыздыгы, мокок бычак, чоңураак ачкыч тешик, калың металл түзүлүшү, тереңдиктин туурасына карата катышы кичине жана ошол эле кубаттуулукта кирүү тереңдиги бир режимдүү лазерге караганда 30% төмөн, андыктан ал колдонууга ылайыктуу. Жамбаш ширетүү жана чоң монтаждык боштуктары бар калың пластиналарды иштетүү үчүн ылайыктуу.
Композиттик шакекчелүү лазердик контраст
Гибриддик ширетүү: 915 нм толкун узундугундагы жарым өткөргүч лазер нуру жана 1070 нм толкун узундугундагы була лазер нуру бир ширетүүчү баштын ичинде бириктирилген. Эки лазер нуру коаксиалдуу бөлүштүрүлгөн жана эки лазер нурунун фокустук тегиздиктерин ийкемдүү түрдө тууралоого болот, ошондуктан продукт эки жарым өткөргүчкө тең ээ болот.лазер менен ширетүүширетүүдөн кийинки мүмкүнчүлүктөр. Эффект жаркыраган жана була тереңдигине ээлазер менен ширетүү.
Жарым өткөргүчтөр көбүнчө 400 мкмден ашык чоң жарык чекитин колдонушат, ал негизинен материалды алдын ала ысытууга, материалдын бетин эритүүгө жана була лазеринин материалдын сиңүү ылдамдыгын жогорулатууга жооптуу (температура жогорулаган сайын материалдын лазердин сиңүү ылдамдыгы жогорулайт).
Шакекче лазер: Эки була лазер модулу лазер нурун чыгарат, ал композиттик оптикалык була (цилиндрдик оптикалык буланын ичиндеги шакекче оптикалык була) аркылуу материалдын бетине берилет.
Шакекче сымал эки лазер нуру: сырткы шакек ачкыч тешигин кеңейтүүгө жана материалды эритүүгө жооптуу, ал эми ички шакекче лазер кирүү тереңдигине жооп берет, бул өтө аз чачыратуу менен ширетүүнү камсыз кылат. Ички жана сырткы шакекче лазеринин күч өзөгүнүн диаметрлерин эркин дал келтирүүгө болот, ал эми өзөктүн диаметрин эркин дал келтирүүгө болот. Процесс терезеси бир лазер нуруна караганда ийкемдүү.
Композиттик тегерек ширетүүнүн эффекттерин салыштыруу
Гибриддик ширетүү жарым өткөргүч жылуулук өткөрүмдүүлүгүн ширетүүнүн жана була-оптикалык терең кирүү ширетүүнүн айкалышы болгондуктан, сырткы шакекчеге кирүү тайызыраак, металлографиялык түзүлүш курчураак жана ичке; ошол эле учурда, көрүнүшү жылуулук өткөрүмдүүлүгүнө ээ, эриген көлмө кичинекей термелүүлөргө, чоң диапазонго ээ жана эриген көлмө туруктуураак, жылмакай көрүнүшкө ээ.
Шакекче лазер терең кирүү ширетүүсүнүн жана терең кирүү ширетүүсүнүн айкалышы болгондуктан, сырткы шакекче кирүү тереңдигин да пайда кыла алат, бул ачкыч тешигин натыйжалуу кеңейте алат. Ошол эле кубаттуулуктун кирүү тереңдиги чоңураак жана металлографиясы калыңыраак, бирок ошол эле учурда эриген көлмөнүн туруктуулугу бир аз азыраак. Оптикалык була жарым өткөргүчтүн термелүүсү курама ширетүүгө караганда бир аз чоңураак жана оройлугу салыштырмалуу чоң.
Жарыяланган убактысы: 20-октябрь, 2023-жыл
