Princippet om lasersvejsning af svejserobot

Oct 06, 2020

Læg en besked

Svejserobotlasersvejsning er en svejsemetode, der bruger energi (synligt lys eller ultraviolet) som varmekilde til at smelte og forbinde emner. Laserenergi kan ikke kun opnås, fordi selve laseren har høj energi, men vigtigere, fordi laserenergien er meget fokuseret til et punkt, hvilket øger dens energitæthed.

Under lasersvejsning bestråler laseren overfladen af ​​det materiale, der skal svejses, og virker på den. En del af det reflekteres og en del absorberes i materialet. For uigennemsigtige materialer absorberes det transmitterede lys, og den lineære absorptionskoefficient for metal er 107 ~ 108 / m. For metaller absorberes laseren i tykkelsen 0,01 ~ 0,1 m på metaloverfladen og omdannes til varmeenergi, hvilket får metallydens temperatur til at stige og transmitterer derefter til indersiden af ​​metallet.

Fotonet bombarderer metaloverfladen for at danne damp, og det fordampede metal forhindrer den resterende energi i at blive reflekteret af metallet. Hvis det svejste metal har god varmeledningsevne, opnås en større indtrængningsdybde. Refleksion, transmission og absorption af laserlys på materialets overflade er i det væsentlige resultatet af interaktionen mellem det elektromagnetiske felt af lysbølger og materialet. Når laserlysbølgen kommer ind i materialet, vibrerer de ladede partikler i materialet i overensstemmelse med tempoet i lysbølgens elektriske vektor, så fotonens strålingsenergi bliver elektronens kinetiske energi. Efter at et stof absorberer laserlys, producerer det først overskydende energi af visse partikler, såsom frie elektroners kinetiske energi, exciteringsenergi af bundne elektroner eller overskydende fononer. Disse originale excitationsenergi omdannes til varmeenergi gennem en bestemt proces.

Ud over at være elektromagnetiske bølger som andre lyskilder, har lasere også egenskaber, som andre lyskilder ikke besidder, såsom høj direktivitet, høj lysstyrke (fotonintensitet), høj monokromaticitet og høj kohærens. Under lasersvejsning afsluttes omdannelsen af ​​lysenergi absorberet af materialet til varmeenergi på kort tid (ca. 10s). I løbet af denne periode er varmeenergien kun begrænset til materialets laserstrålingsareal, og derefter overføres varmen fra varmeledningen fra området med høj temperatur til området med lav temperatur.

Absorptionen af ​​laserlys med metal er hovedsageligt relateret til faktorer som laserbølgelængde, materialegenskaber, temperatur, overfladetilstand og lasereffektdensitet. Generelt stiger absorptionshastigheden af ​​metallet til laseren med stigningen i temperaturen og stiger med stigningen i resistiviteten.