Кош нурлуу ширетүү ыкмасы негизинен ийкемдүүлүктү чечүү үчүн сунушталатлазер менен ширетүүмонтаждоо тактыгына, ширетүү процессинин туруктуулугун жогорулатууга жана ширетүүнүн сапатын жакшыртууга, айрыкча жука пластинкаларды жана алюминий эритмесин ширетүү үчүн. Кош нурлуу лазер ширетүүдө бир эле лазерди ширетүү үчүн эки өзүнчө жарык нуруна бөлүү үчүн оптикалык ыкмаларды колдоно аласыз. Ошондой эле, CO2 лазер, Nd: YAG лазер жана жогорку кубаттуулуктагы жарым өткөргүч лазер бириктирүү үчүн лазердин эки башка түрүн колдоно алат. айкалыштырылышы мүмкүн. Нур энергиясын, нурдун аралыгын жана ал тургай, эки устундун энергия бөлүштүрүү үлгүсүн өзгөртүү менен, ширетүүчү температура талаасын ыңгайлуу жана ийкемдүү жөнгө салууга, тешиктердин бар экендигин жана эриген бассейндеги суюк металлдын агымынын үлгүсүн өзгөртүүгө болот. , ширетүүчү процесс үчүн жакшыраак чечимди камсыз кылуу. Тандоо кең мейкиндиги бир нурлуу лазер ширетүү менен теңдешсиз. Ал чоң лазердик ширетүүчү кирүүнүн, тез ылдамдыктын жана жогорку тактыктын артыкчылыктарына гана ээ болбостон, кадимки лазердик ширетүү менен ширетүүгө кыйын болгон материалдарга жана муундарга да чоң ыңгайлашууга ээ.
принцибикош нурлуу лазер менен ширетүү
Кош нурлуу ширетүү - ширетүү процессинде бир эле учурда эки лазер нурун колдонуу. Нурдун жайгашуусу, нурдун аралыгы, эки нурдун ортосундагы бурч, фокустоо абалы жана эки нурдун энергия катышы кош нурлуу лазер ширетүүдө тиешелүү орнотуулар болуп саналат. параметр. Адатта, ширетүү учурунда, жалпысынан кош устундарды уюштуруунун эки жолу бар. Сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бири ширетүүчү багыт боюнча катар тизилген. Бул механизм эриген бассейндин муздатуу ылдамдыгын азайтышы мүмкүн. Ширетүүнүн катуулануу тенденциясын жана тешикчелердин пайда болушун азайтат. Экинчиси, ширетүүчү боштукка ыңгайлашууну жакшыртуу үчүн аларды ширетүүчүнүн эки тарабына жанаша же кайчылаш жайгаштыруу.
Кош нурлуу лазердик ширетүү принциби
Кош нурлуу ширетүү - ширетүү процессинде бир эле учурда эки лазер нурун колдонуу. Нурдун жайгашуусу, нурдун аралыгы, эки нурдун ортосундагы бурч, фокустоо абалы жана эки нурдун энергия катышы кош нурлуу лазер ширетүүдө тиешелүү орнотуулар болуп саналат. параметр. Адатта, ширетүү учурунда, жалпысынан кош устундарды уюштуруунун эки жолу бар. Сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бири ширетүүчү багыт боюнча катар тизилген. Бул механизм эриген бассейндин муздатуу ылдамдыгын азайтышы мүмкүн. Ширетүүнүн катуулануу тенденциясын жана тешикчелердин пайда болушун азайтат. Экинчиси, ширетүүчү боштукка ыңгайлашууну жакшыртуу үчүн аларды ширетүүчүнүн эки тарабына жанаша же кайчылаш жайгаштыруу.
Тандем уюштурулган кош нурлуу лазер ширетүүчү системасы үчүн төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, алдыңкы жана арткы нурлардын ортосундагы аралыкка жараша үч түрдүү ширетүү механизмдери бар.
1. Биринчи типтеги ширетүүчү механизмде эки нурдун ортосундагы аралык салыштырмалуу чоң. Жарыктын бир шооласы көбүрөөк энергия тыгыздыгына ээ жана ширетүүдө ачкыч тешиктерин чыгаруу үчүн даярдалган бөлүктүн бетине багытталган; башка нурдун энергия тыгыздыгы азыраак. ширетүүгө чейинки же ширетүүдөн кийинки жылуулук менен дарылоо үчүн жылуулук булагы катары гана колдонулат. Бул ширетүү механизмин колдонуу менен ширетүүчү бассейндин муздатуу ылдамдыгы белгилүү бир диапазондо көзөмөлдөнүшү мүмкүн, бул жогорку көмүртектүү болот, эритме болот, ж. ширетүүчү.
2. ширетүүчү механизмдин экинчи түрү, эки жарык нурларынын ортосундагы фокус аралык салыштырмалуу аз. Жарыктын эки шооласы ширетүүчү бассейнде эки көз карандысыз ачкыч тешигин пайда кылат, бул суюк металлдын агымынын схемасын өзгөртөт жана кармап калуудан сактайт. Ал четтери жана ширетүүчү мончоктун дөңгөчтөрү сыяктуу кемчиликтердин пайда болушун жок кылып, ширетүүнүн түзүлүшүн жакшыртат.
3. Ширетүүчү механизмдин үчүнчү түрүндөгү эки нурдун ортосундагы аралык өтө аз. Бул учурда, жарыктын эки шооласы ширетүүчү бассейнде бирдей ачкыч тешигин пайда кылат. Жалгыз нурлуу лазер менен ширетүү менен салыштырганда, ачкыч тешигинин өлчөмү чоңоюп, жабуу оңой болбогондуктан, ширетүү процесси туруктуураак жана газды чыгаруу оңой, бул тешикчелерди жана чачыранды азайтууга жана үзгүлтүксүз, бирдиктүү жана кооз ширетүүлөр.
ширетүү учурунда, эки лазер нурлары да бири-бирине белгилүү бир бурчта жасалган болушу мүмкүн. Ширетүүчү механизм параллелдүү кош устун ширетүүчү механизмге окшош. Сыноолордун натыйжалары көрсөткөндөй, бири-бирине 30° бурчу жана 1~2мм аралыктагы эки кубаттуу ООду колдонуу менен лазер нуру воронка түрүндөгү ачкыч тешигин ала алат. Ачкыч тешигинин өлчөмү чоңураак жана туруктуураак, бул ширетүүчү сапатын натыйжалуу жакшыртат. Практикалык колдонмолордо эки нурдун өз ара айкалышы ар кандай ширетүүчү процесстерге жетишүү үчүн ар кандай ширетүү шарттарына ылайык өзгөртүлүшү мүмкүн.
6. Кош нурлуу лазер менен ширетүүнү ишке ашыруу ыкмасы
Кош нурларды алуу эки башка лазердик нурларды бириктирүү жолу менен алынышы мүмкүн, же бир лазер нурун оптикалык спектрометрия системасын колдонуу менен ширетүү үчүн эки лазер нуруна бөлүүгө болот. Жарыктын шооласын ар түрдүү кубаттуулуктагы эки параллелдүү лазер нуруна бөлүү үчүн спектроскоп же кандайдыр бир атайын оптикалык система колдонулушу мүмкүн. Сүрөттө нур бөлүүчү катары фокустоочу күзгүлөрдү колдонуу менен жарыкты бөлүү принциптеринин эки схемалык диаграммасы көрсөтүлгөн.
Мындан тышкары, рефлектор да нур бөлгүч катары колдонулушу мүмкүн, ал эми оптикалык жолдогу акыркы рефлектор нур бөлгүч катары колдонулушу мүмкүн. Рефлектордун бул түрү чатыр түрүндөгү рефлектор деп да аталат. Анын чагылтуу бети жалпак бет эмес, эки тегиздиктен турат. Эки чагылдыруучу беттердин кесилишкен сызыгы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, чатыр кыркасына окшош күзгү бетинин ортосунда жайгашкан. Спектроскопко параллелдүү жарык шооласы тийип, эки тегиздиктен ар кандай бурчта чагылып, эки жарык шооласын пайда кылат жана фокустоочу күзгүнүн ар кандай абалында жаркырап турат. Фокустоодон кийин даярдалган тетиктин бетинде белгилүү аралыкта эки жарык шооласы алынат. Эки чагылдыруучу беттердин ортосундагы бурчту жана чатырдын абалын өзгөртүү менен, ар кандай фокус аралыктары жана түзүлүштөрү менен бөлүнгөн жарык нурларын алууга болот.
эки башка түрүн колдонгондолазер нурлары тo кош устунду түзөт, көптөгөн комбинациялар бар. Негизги ширетүү иштерине гаусстук энергия бөлүштүрүүчү жогорку сапаттагы СО2 лазери, ал эми жылуулук менен тазалоо иштерине жардам берүү үчүн тик бурчтуу энергия бөлүштүрүүчү жарым өткөргүч лазер колдонулушу мүмкүн. Бир жагынан алганда, бул айкалышы кыйла үнөмдүү. Башка жагынан алып караганда, эки жарык нурларынын күчү өз алдынча жөнгө салынышы мүмкүн. Ар кандай биргелешкен формалар үчүн лазердин жана жарым өткөргүч лазердин бири-бирин кайталаган абалын тууралоо аркылуу жөнгө салынуучу температура талаасын алууга болот, бул ширетүүгө абдан ылайыктуу. Процессти көзөмөлдөө. Мындан тышкары, YAG лазер жана CO2 лазер да ширетүүчү үчүн кош нурга айкалыштырылышы мүмкүн, үзгүлтүксүз лазер жана импульс лазер ширетүүчү үчүн айкалыштырылышы мүмкүн, жана багытталган нур жана defocused нур да ширетүүчү үчүн айкалыштырылышы мүмкүн.
7. Эки нурлуу лазер менен ширетүүнүн принциби
3.1 Гальванизацияланган барактарды кош нурлуу лазер менен ширетүү
Гальванизацияланган болоттун барактары автомобиль өнөр жайында эң көп колдонулган материал болуп саналат. Болоттун эрүү температурасы болжол менен 1500°С, ал эми цинктин кайноо температурасы болгону 906°С. Ошондуктан, ширетүү ыкмасын колдонууда, адатта, көп сандагы цинк буусу пайда болот, бул ширетүү процессинин туруксуз болушуна алып келет. , ширетүүдө тешикчелерди пайда кылуу. Айланма бириктирүүлөр үчүн цинктелген катмардын волатилизациясы үстүнкү жана төмөнкү беттерде гана эмес, ошондой эле бириктирилген беттерде да болот. Ширетүү процессинде кээ бир жерлерде цинк буусу эриген бассейндин бетинен тез эле сыртка чыгып кетет, ал эми башка жерлерде цинк буусу эриген бассейнден чыгып кетиши кыйын. бассейндин бетинде, ширетүүчү сапаты абдан туруксуз болуп саналат.
Кош нурлуу лазер ширетүү цинк буусу менен шартталган ширетүүчү сапат көйгөйлөрүн чече алат. Бир ыкма - цинк буусунун чыгышын жеңилдетүү үчүн эки нурдун энергиясын негиздүү түрдө дал келтирүү менен эриген бассейндин бар болуу убактысын жана муздатуу ылдамдыгын көзөмөлдөө; башка ыкма - цинктин буусун алдын ала тешүү же оюу аркылуу чыгаруу. 6-31-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, ширетүү үчүн CO2 лазери колдонулат. YAG лазери CO2 лазеринин алдында турат жана тешиктерди тешүү же оюктарды кесүү үчүн колдонулат. Алдын ала иштетилген тешиктер же оюктар кийинки ширетүү учурунда пайда болгон цинк буусу үчүн качып кетүүчү жолду камсыздап, анын эриген бассейнде калып калуусуна жана кемчиликтерди пайда кылуусуна жол бербейт.
3.2 Алюминий эритмесин кош нурлуу лазер менен ширетүүдө
Алюминий эритмесинен жасалган материалдардын өзгөчө эксплуатациялык мүнөздөмөлөрүнөн улам лазердик ширетүүнү колдонууда төмөнкүдөй кыйынчылыктар пайда болот [39]: алюминий эритмесинде лазердин сиңирүү ылдамдыгы төмөн, ал эми СО2 лазер нурунун бетинин алгачкы чагылуусу 90%тен ашат; алюминий эритмесин лазер ширетүүчү тигиштери Porosity, жаракалар өндүрүү үчүн жеңил болуп саналат; ширетүүдө эритме элементтерин күйгүзүү ж. Кош нурлуу лазер менен ширетүү ачкыч тешигинин көлөмүн чоңойтуп, ачкыч тешигинин жабылышын кыйындатат, бул газды чыгаруу үчүн пайдалуу. Ошондой эле муздатуу ылдамдыгын азайтып, тешикчелердин жана ширетүүчү жаракалардын пайда болушун азайтышы мүмкүн. Ширетүү процесси туруктуураак болгондуктан жана чачырандылардын көлөмү азайгандыктан, алюминий эритмелерин кош нурлуу ширетүүдө алынган ширетүүчү беттин формасы да бир нурлуу ширетүүгө караганда бир кыйла жакшыраак. 6-32-сүрөттө CO2 бир нурлуу лазер жана кош нурлуу лазер менен ширетүүнү колдонуу менен 3 мм калың алюминий эритмеси менен ширетүүчү ширетүүчү тигиштин көрүнүшү көрсөтүлгөн.
Изилдөөлөр көрсөткөндөй, 2 мм калыңдыктагы 5000 сериялуу алюминий эритмесин ширетүүдө, эки устундун ортосундагы аралык 0,6 ~ 1,0 мм болгондо, ширетүү процесси салыштырмалуу туруктуу жана пайда болгон ачкыч тешиги чоңураак, бул магнийдин бууланышына жана качып кетишине шарт түзөт. ширетүү процесси. Эки нурдун ортосундагы аралык өтө аз болсо, бир устундун ширетүү процесси туруктуу болбойт. Эгерде аралык өтө чоң болсо, анда 6-33-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, ширетүүчү өтүү таасир этет. Мындан тышкары, эки устундун энергия катышы да ширетүүчү сапатына чоң таасирин тийгизет. Аралыгы 0,9 мм болгон эки устун ширетүү үчүн катар тизилгенде, мурунку нурдун энергиясы тиешелүү түрдө көбөйтүлүшү керек, андыктан эки нурдун алдындагы жана андан кийинки энергия катышы 1:1ден жогору болот. Ширетүүчү тигиштин сапатын жогорулатуу, эрүү аянтын көбөйтүү жана ширетүүчү ылдамдык жогору болгондо дагы жылмакай жана кооз ширетүүчү тигишти алуу пайдалуу.
3.3 Калыңдыгы бирдей эмес плиталардын кош устун менен ширетүүсү
Өнөр жай өндүрүшүндө көбүнчө эки же андан көп металл плиталарды ширетүү үчүн ар кандай калыңдыктагы жана формадагы пластинкаларды түзүү керек болот. Айрыкча автомобиль жасоодо бычма ширетилген бланктарды колдонуу барган сайын кеңири жайылууда. Ар кандай мүнөздөмөлөрү, беттик каптоолору же касиеттери бар плиталарды ширетүүдө күчтү жогорулатууга, чыгымдалуучу материалдарды кыскартууга жана сапатты төмөндөтүүгө болот. Ар кандай калыңдыктагы плиталарды лазердик ширетүү көбүнчө панелди ширетүүдө колдонулат. Негизги көйгөй - ширетүүчү плиталар жогорку тактыктагы четтери менен алдын ала калыптанышы жана жогорку тактыкта монтаждалышы керек. бирдей эмес жоондугу плиталардын кош устун ширетүү колдонуу табак боштуктар, жамбаш муундары, салыштырмалуу жоондугу жана табак материалдары ар кандай өзгөрүүлөргө ылайыкташа алат. Ал чоңураак четине жана боштукка чыдамдуу плиталарды ширете алат жана ширетүүчү ылдамдыкты жана ширетүүнүн сапатын жакшыртат.
Shuangguangdong'дун бирдей эмес жоондуктагы плиталарды ширетүү процессинин негизги параметрлери сүрөттө көрсөтүлгөндөй, ширетүүчү параметрлерге жана плиталардын параметрлерине бөлүнөт. Ширетүүчү параметрлерге эки лазер нурунун күчү, ширетүү ылдамдыгы, фокустун абалы, ширетүүчү баш бурчу, кош нурлануу түйүнүнүн нурунун айлануу бурчу жана ширетүүчү офсет жана башкалар кирет. , ж.б. эки лазер нурларынын күчү ар кандай ширетүүчү максаттарга ылайык өзүнчө жөнгө салынышы мүмкүн. Фокус абалы жалпысынан туруктуу жана натыйжалуу ширетүүчү жараянга жетүү үчүн жука плитанын бетинде жайгашкан. ширетүүчү баш бурч, адатта, эки плиталардын жоондугу салыштырмалуу чоң болсо, айланасында болуп тандалып алынат, оң ширетүүчү баш бурч колдонулушу мүмкүн, башкача айтканда, лазер сүрөттө көрсөтүлгөндөй, жука табак көздөй кыйшайган; плитанын жоондугу салыштырмалуу аз болгондо, терс ширетүүчү баш бурч колдонулушу мүмкүн. Ширетүүчү офсет лазердик фокусу менен калың плитанын четинин ортосундагы аралык катары аныкталат. Ширетүүчү офсетти тууралоо менен ширетүүчү тиштин көлөмүн азайтып, жакшы ширетүүчү кесилишин алууга болот.
Чоң боштуктары бар плиталарды ширетүүдө, боштуктарды толтуруунун жакшы мүмкүнчүлүктөрүн алуу үчүн кош нурдун бурчун айлантуу менен эффективдүү нурдун жылытуу диаметрин жогорулата аласыз. Ширетүүчүнүн үстүнкү бөлүгүнүн туурасы эки лазер нурунун эффективдүү нурунун диаметри, башкача айтканда, нурдун айлануу бурчу менен аныкталат. Айлануу бурчу канчалык чоң болсо, кош устундун ысытуу диапазону ошончолук кең болот жана ширетүүчүнүн жогорку бөлүгүнүн туурасы ошончолук чоң болот. Эки лазер нурлары ширетүүдө ар кандай ролду ойнойт. Бири негизинен тигиштен өтүү үчүн колдонулат, ал эми экинчиси негизинен боштукту толтуруу үчүн коюу плитанын материалын эритүү үчүн колдонулат. 6-35-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, оң нурдун айлануу бурчу астында (алдыңкы нур жоон пластинкага, арткы нур ширетүүгө таасир этет), алдыңкы нур материалды жылытуу жана эритүү үчүн жоон пластинкага түшүп, жана кийинки Лазер нуру өтүүнү жаратат. Алдыңкы биринчи лазер нуру коюу пластинканы жарым-жартылай гана эрите алат, бирок ал ширетүү процессине чоң салым кошот, анткени ал боштуктарды жакшыраак толтуруу үчүн коюу плитанын капталын эритип гана койбостон, ошондой эле биргелешкен материалды алдын ала бириктирет. төмөнкү устундар тез ширетүүгө мүмкүндүк берет, муундар аркылуу ширетүү үчүн жеңил болот. Терс айлануу бурчу менен кош нурлуу ширетүүдө (алдыңкы нур ширетүүчүгө, ал эми арткы нуру калың пластинкага таасир этет) эки нур так карама-каршы таасирге ээ. Мурунку устун муундарды эритет, ал эми экинчи устун аны толтуруу үчүн жоон табакты эритет. боштук. Бул учурда, алдыңкы устун муздак табак аркылуу ширетүү үчүн талап кылынат, ал эми ширетүү ылдамдыгы оң нурдун айлануу бурчун колдонууга караганда жайыраак болот. Ал эми мурунку нурдун алдын ала ысытуу таасиринен улам, акыркы нур ошол эле кубаттуулукта көбүрөөк жоон табак материалды эритет. Бул учурда, акыркы лазер нурунун күчү тиешелүү түрдө азайтылышы керек. Салыштыруу үчүн, оң нурдун айлануу бурчун колдонуу ширетүү ылдамдыгын тийиштүү түрдө жогорулата алат, ал эми терс нурдун айлануу бурчун колдонуу боштуктарды жакшыраак толтурууга жетишет. 6-36-сүрөттө ширетүүчүнүн кесилишине нурдун ар кандай айлануу бурчтарынын таасири көрсөтүлгөн.
3.4 Чоң калың плиталарды кош нурлуу лазер менен ширетүү Лазердик кубаттуулуктун деңгээлинин жана нурдун сапатынын жакшырышы менен чоң калың плиталарды лазер менен ширетүү реалдуулукка айланды. Бирок, жогорку кубаттуулуктагы лазерлер кымбат болгондуктан жана чоң калың плиталарды ширетүүдө көбүнчө металл толтургуч талап кылынат, иш жүзүндө өндүрүштө белгилүү бир чектөөлөр бар. Кош нурлуу лазер ширетүү технологиясын колдонуу лазердин күчүн гана жогорулатпастан, эффективдүү нур жылытуу диаметрин көбөйтүүгө, толтургуч зымды эритүү мүмкүнчүлүгүн жогорулатууга, лазердин ачкыч тешигин турукташтырууга, ширетүүнүн туруктуулугун жакшыртууга жана ширетүүчү сапатын жакшыртууга жардам берет.
Посттун убактысы: 29-апрель-2024
