Fattori che influiscono sulla profondità di penetrazione delle saldatrici a laser

I fattori che influiscono sulla profondità di penetrazione sono principalmente: gas di schermatura, potenza laser, velocità di saldatura e valore di assorbimento del materiale.

1. Gas di schermatura

Macchine per saldare LaserSpesso usare gas inerte per proteggere la piscina in fusione. Quando l’ossidazione superficiale di alcuni materiali può essere ignorata, può essere ignorata anche la protezione. Tuttavia, per la maggior parte delle applicazioni, l’elio, l’argon, l’azoto e altri gas sono spesso utilizzati per proteggere il posto di lavoro dall’ossidazione durante il processo di saldatura.

2. Potenza Laser

C’è una soglia di densità di energia laser nella saldatura a laser. Al di sotto di questo valore, la profondità di penetrazione è molto bassa. Una volta raggiunto o superato questo valore, la profondità di penetrazione aumenterà in modo significativo. Solo quando la densità di potenza del laser sul posto di lavoro supera la soglia, si produrrà plasma, il che indica che è in corso una saldatura stabile a penetrazione profonda. La profondità di penetrazione della saldatrice a laser dipende direttamente dalla densità di potenza del fascio ed è funzione della potenza incidente del fascio e del punto focale del fascio. In generale, per un raggio laser di un certo diametro, la profondità di penetrazione aumenta con l’aumentare della potenza del raggio.

3. Velocità saldatura

La velocità di saldatura influisce notevolmente sulla profondità di penetrazione. L’aumento della velocità renderà più profonda la profondità di penetrazione, ma una velocità troppo bassa porterà ad un’eccessiva fusione del materiale e alla saldatura attraverso il posto di lavoro. Esiste quindi un intervallo di velocità di saldatura adeguato per un determinato materiale con una certa potenza laser e un certo spessore, e la profondità massima di penetrazione può essere ottenuta al valore di velocità corrispondente. La dimensione del punto limitato di diffusione del fuoco del fascio può essere calcolata secondo la teoria della diffrazione della luce, ma a causa dell’esistenza di aberrazioni del trasparente di focalizzazione, la dimensione effettiva del punto è maggiore del valore calcolato.

4. Valore di assorbimento materiale

L’assorbimento del laser da parte dei materiali dipende da alcune importanti proprietà dei materiali, quali il tasso di assorbimento, il potere riflettente, la conduttività termica, la temperatura di fusione, la temperatura di evaporazione, ecc., tra le quali l’assorbimento è il più importante. Ci sono due fattori che influenzano l’assorbimento dei materiali nei fasci laser: primo, la resistività del materiale. Dopo aver misurato l’assorbimento della superficie levigata del materiale, si constata che l’assorbimento del materiale è proporzionale alla radice quadrata della resistività e la resistività varia con la temperatura; In secondo luogo, lo stato superficiale (o la finitura) del materiale influisce in modo significativo sull’assorbimento del fascio, con un effetto significativo sulla saldatura.