Misingi ya Kulehemu ya Laser
Ulehemu wa laser ni mchakato usio na mawasiliano unaohitaji upatikanaji wa eneo la weld kutoka upande mmoja wa sehemu zinazounganishwa.
• Weld hutengenezwa huku mwanga wa leza mkali unavyopasha joto kwa haraka nyenzo-kawaida inayokokotolewa kwa milli-sekunde.
• Kwa kawaida kuna aina 3 za weld:
- Hali ya uendeshaji.
- Hali ya upitishaji/kupenya.
- Njia ya kupenya au tundu la ufunguo.
• Uchomeleaji wa hali ya upitishaji hufanywa kwa msongamano mdogo wa nishati na kutengeneza nugget ya weld ambayo ni ya kina na pana.
• Hali ya upitishaji/upenyo hutokea kwa msongamano wa kati wa nishati, na inaonyesha kupenya zaidi kuliko modi ya upitishaji.
• Kulehemu kwa njia ya kupenya au tundu la ufunguo ina sifa ya welds nyembamba za kina.
- Katika hali hii mwanga wa leza huunda uzi wa nyenzo zilizovukizwa zinazojulikana kama "shimo la funguo" ambalo huenea hadi kwenye nyenzo na hutoa mfereji wa mwanga wa leza kuwasilishwa kwa nyenzo kwa ufanisi.
- Uwasilishaji huu wa moja kwa moja wa nishati kwenye nyenzo hautegemei upitishaji ili kufikia kupenya, na kwa hivyo hupunguza joto kwenye nyenzo na kupunguza eneo lililoathiriwa na joto.
Uchochezi wa Uendeshaji
• Kuunganisha kwa upitishaji kunaelezea familia ya michakato ambayo boriti ya leza inalenga:
– Kutoa msongamano wa nguvu kwa mpangilio wa 10³ Wmm⁻²
- Inaunganisha nyenzo ili kuunda kiungo bila mvuke muhimu.
• Kulehemu kwa upitishaji kuna njia 2:
- Inapokanzwa moja kwa moja
- Usambazaji wa nishati.
Joto la moja kwa moja
• Wakati wa kupokanzwa moja kwa moja,
- mtiririko wa joto unatawaliwa na upitishaji wa joto wa kawaida kutoka kwa chanzo cha joto cha uso na weld hufanywa kwa kuyeyuka kwa sehemu za nyenzo za msingi.
• Vishikizo vya kwanza vya upitishaji vilitengenezwa mwanzoni mwa miaka ya 1, vilitumia nguvu ya chini ya rubi na CO2 lasers kwa viunganisho vya waya.
• Vipu vya upitishaji vinaweza kufanywa kwa aina mbalimbali za metali na aloi kwa namna ya waya na karatasi nyembamba katika usanidi mbalimbali kwa kutumia.
- CO2 , Nd:YAG na leza za diode zenye viwango vya nguvu kwa mpangilio wa makumi ya wati.
- Inapokanzwa moja kwa moja na a CO2 boriti ya laser pia inaweza kutumika kwa welds lap na kitako katika karatasi za polima.
Ulehemu wa Maambukizi
• Ulehemu wa upitishaji ni njia bora ya kuunganisha polima zinazopitisha mionzi ya karibu ya infrared ya Nd:YAG na leza za diode.
• Nishati hufyonzwa kupitia mbinu mpya za kunyonya uso kwa uso.
• Mchanganyiko unaweza kuunganishwa mradi sifa za joto za matrix na uimarishaji zinafanana.
• Njia ya upitishaji nishati ya kulehemu kwa upitishaji hutumiwa na nyenzo zinazosambaza karibu na mionzi ya infrared, haswa polima.
• Wino wa kunyonya huwekwa kwenye kiolesura cha kiungo cha paja. Wino hufyonza nishati ya miale ya leza, ambayo hufanywa katika unene mdogo wa nyenzo zinazozunguka ili kuunda filamu iliyoyeyushwa ya uso wa uso ambayo huganda kama kiunganishi kilichochomezwa.
• Viungo vya paja vya sehemu nene vinaweza kufanywa bila kuyeyusha nyuso za nje za kiungo.
• Vishikizo vya kitako vinaweza kufanywa kwa kuelekeza nishati kwenye mstari wa kiungo kwa pembe kupitia nyenzo iliyo upande mmoja wa kiungo, au kutoka upande mmoja ikiwa nyenzo ni ya kupitisha hewa.
Laser Soldering na Brazing
• Katika mchakato wa laser soldering na brazing, boriti hutumiwa kuyeyusha nyongeza ya kujaza, ambayo hupunguza kando ya kuunganisha bila kuyeyuka nyenzo za msingi.
• Utengenezaji wa laser ulianza kupata umaarufu mwanzoni mwa miaka ya 1980 kwa kuunganisha miongozo ya vipengele vya elektroniki kupitia mashimo kwenye bodi za saketi zilizochapishwa. Vigezo vya mchakato vinatambuliwa na mali ya nyenzo.
Kupenya Laser kulehemu
• Katika msongamano mkubwa wa nguvu nyenzo zote zitayeyuka ikiwa nishati inaweza kufyonzwa. Kwa hivyo, wakati wa kulehemu kwa njia hii shimo kawaida huundwa na uvukizi.
• “Shimo” hili kisha hupitiwa kupitia nyenzo huku kuta za kuyeyushwa zikifungwa nyuma yake.
• Matokeo yake ni kile kinachojulikana kama "shimo la ufunguo wa kuchomea. Hii ina sifa ya ukanda wake wa muunganisho wa upande ulio sambamba na upana mwembamba.
Ufanisi wa kulehemu wa Laser
• Neno la kufafanua dhana hii ya ufanisi linajulikana kama "ufanisi wa kuunganisha".
• Ufanisi wa kuunganisha sio ufanisi wa kweli kwa kuwa ina vitengo vya (mm2 iliyounganishwa /kJ imetolewa).
– Ufanisi=Vt/P (uwiano wa nishati maalum katika kukata) ambapo V = kasi ya kupita, mm/s; t = unene svetsade, mm; P = nguvu ya tukio, KW.
Ufanisi wa Kujiunga
• Thamani ya juu ya ufanisi wa uunganisho ndivyo nishati ndogo inatumika katika upashaji joto usio wa lazima.
- Eneo la chini lililoathiriwa na joto (HAZ).
- Upotoshaji wa chini.
• Ulehemu unaostahimili ustahimilivu ni mzuri zaidi katika suala hili kwa sababu muunganisho na nishati ya HAZ huzalishwa tu kwenye kiolesura cha juu cha upinzani ili kuchomezwa.
• Laser na boriti ya elektroni pia zina utendakazi mzuri na msongamano mkubwa wa nguvu.
Tofauti za Mchakato
• Ulehemu wa Laser wa Arc Augmented.
- Tao kutoka kwa tochi ya TIG iliyowekwa karibu na sehemu ya mwingiliano ya boriti ya leza itajifunga kiotomatiki kwenye sehemu ya moto inayozalishwa na leza.
- Joto linalohitajika kwa jambo hili ni karibu 300 ° C juu ya joto la jirani.
- Athari ni ama kuleta uthabiti wa arc ambayo si thabiti kwa sababu ya kasi yake ya kupitisha au kupunguza upinzani wa arc ambayo ni thabiti.
- Kufunga hufanyika tu kwa safu zilizo na mkondo wa chini na kwa hivyo jet ya polepole ya cathode; yaani, kwa mikondo chini ya 80A.
- Arc iko upande ule ule wa kifaa cha kufanya kazi na laser ambayo inaruhusu kuongeza kasi ya kulehemu mara mbili kwa ongezeko la kawaida la gharama ya mtaji.
• Uchomaji wa Laser wa Twin Beam
- Ikiwa mihimili 2 ya laser inatumiwa wakati huo huo basi kuna uwezekano wa kudhibiti jiometri ya weld pool na umbo la weld bead.
- Kwa kutumia mihimili 2 ya elektroni, tundu la funguo linaweza kuwa shwari na kusababisha mawimbi machache kwenye bwawa la weld na kutoa kupenya bora na umbo la shanga.
- Excimer na CO2 mchanganyiko wa boriti ya laser ulionyesha uunganisho ulioboreshwa wa kulehemu wa vifaa vya juu vya kuakisi, kama vile alumini au shaba vinaweza kupatikana.
- Muunganisho ulioimarishwa ulizingatiwa hasa kutokana na:
• kubadilisha uakisi kwa mipasuko ya uso inayosababishwa na kichomio.
• athari ya pili inayotokana na kuunganishwa kupitia plasma inayotokana na excimer.
