銅的可再生激光焊接工藝
激光材料加工銅的先決條件是聚焦激光輻射和銅表面之間的直接互相作用,銅表面需要吸收輻射的一部分。
與純紅外焊接的比較 圖4顯示了純紅外焊接和紅外加綠激光焊接的對(duì)比。脈沖持續(xù)時(shí)間大約是1ms,沒(méi)有使用脈沖整形(矩形脈沖)。在圖中上半部分的焊接點(diǎn)是用脈沖功率為0.8kW的紅外脈沖形成的,而圖的下半部分的焊接點(diǎn)是由1kW紅外激光和0.1kW綠激光創(chuàng)建的。正如預(yù)期的那樣,純紅外焊接的再現(xiàn)性很差,直徑波動(dòng)顯,甚至可以觀(guān)察到焊接點(diǎn)丟失。而紅外和綠激光混合焊的再現(xiàn)性要好得多。沒(méi)有識(shí)別到缺陷。圖4的插圖顯示了一系列使用圖3描述的脈沖形式創(chuàng)建的焊接點(diǎn)。通過(guò)使用這種方法創(chuàng)建的焊接點(diǎn)看起來(lái)幾乎相同。一個(gè)更精確的分析表明,焊接光斑的直徑變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于10%,并且實(shí)現(xiàn)了從銅帶到基材100% 全焊透焊接。例如,這一數(shù)據(jù)就符合醫(yī)學(xué)應(yīng)用的嚴(yán)格規(guī)范。 效能考慮 在一個(gè)更深入的調(diào)查研究中,純紅外、純綠光和兩種光輻射混合的消融閥值強(qiáng)度都得以確定和比較。表格1概述了被測(cè)量的消融閥值強(qiáng)度。其中純綠光輻射的強(qiáng)度最低,頻率轉(zhuǎn)換對(duì)流程效率有著很大的限制。但是,如果用光輻射混合來(lái)替代純紅外輻射,在相同的激光效率下,消融閥值實(shí)際上將減半,從而提升流程效率。 工業(yè)應(yīng)用示例 Lasag SLS GX 1500激光器配備有GreenMix專(zhuān)利技術(shù)。和其它工業(yè)綠光激光概念不同,這一解決方案僅使用一個(gè)激光源,這自然減少了系統(tǒng)的投資成本。兩種波長(zhǎng)利用光學(xué)纖維和專(zhuān)用加工頭傳送至銅材表面。圖表2總結(jié)了GreenMix激光器的技術(shù)規(guī)格。 |
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