Principe van laserlastechnologie

Laserlassen kan worden bereikt door middel van continue of gepulseerde laserstralen. Het principe van laserlassen kan worden onderverdeeld in warmtegeleidingslassen en laserdieppenetratielassen. Wanneer de vermogensdichtheid minder is dan 104 ~ 105 W/cm2, is er sprake van warmtegeleidingslassen, waarbij de smeltdiepte ondiep is en de lassnelheid laag is; wanneer de vermogensdichtheid groter is dan 105 ~ 107 W/cm2, wordt het metalen oppervlak verwarmd en concaaf tot een "gat", waardoor een diepe penetratielas ontstaat, die de kenmerken heeft van een hoge lassnelheid en een grote diepte-breedteverhouding.
Onder hen is het principe van laserlassen met warmtegeleiding: de laserstraling verwarmt het te bewerken oppervlak en de oppervlaktewarmte diffundeert naar binnen door warmtegeleiding. Door de laserparameters zoals de breedte, energie, piekvermogen en herhalingsfrequentie van de laserpuls te regelen, wordt het werkstuk gesmolten om een ​​specifiek gesmolten bad te vormen.
De laserlasmachine die wordt gebruikt voor tandwiellassen en metallurgisch dunne plaatlassen omvat voornamelijk laserdieppenetratielassen.
Bij laserdieppenetratielassen wordt doorgaans een continue laserstraal gebruikt om de verbinding van materialen te voltooien. Het metallurgische fysieke proces lijkt sterk op elektronenstraallassen, dat wil zeggen dat het energieconversiemechanisme wordt voltooid via de "sleutelgat" -structuur. Bij laserbestraling met voldoende hoge vermogensdichtheid verdampt het materiaal en vormt het een sleutelgat. Dit kleine gaatje gevuld met stoom gedraagt ​​zich als een zwart lichaam en absorbeert bijna alle energie van de invallende straal. De evenwichtstemperatuur in de gatholte bereikt ongeveer 2500 graden [1]. Warmte wordt overgedragen van de buitenwand van deze hoge temperatuur gatholte, waardoor het metaal rond de gatholte smelt. Het kleine gaatje is gevuld met stoom van hoge temperatuur die wordt gegenereerd door de continue verdamping van het muurmateriaal onder bestraling van de straal. De vier wanden van het kleine gat omringen het gesmolten metaal en het vloeibare metaal is omgeven door vaste materialen (bij de meeste conventionele lasprocessen en lasergeleidingslassen wordt de energie eerst op het oppervlak van het werkstuk afgezet en vervolgens naar de binnenkant overgebracht) . De vloeistofstroom buiten de gatwand en de oppervlaktespanning van de wandlaag zorgen voor een dynamisch evenwicht met de stoomdruk die continu in de gatholte wordt gegenereerd. De straal komt continu het kleine gat binnen en het materiaal buiten het kleine gat stroomt continu. Terwijl de straal beweegt, bevindt het kleine gat zich altijd in een stabiele stromingstoestand. Dat wil zeggen dat het kleine gat en het gesmolten metaal dat de wand van het gat omringt, voorwaarts bewegen met de voorwaartse snelheid van de voorste straal. Het gesmolten metaal vult de opening die overblijft nadat het kleine gaatje is verwijderd en condenseert, en de las wordt gevormd. Alle bovengenoemde processen gebeuren zo snel dat de lassnelheid gemakkelijk enkele meters per minuut kan bereiken.