คู่มือการใช้เครื่องเชื่อมเลเซอร์

เครื่องเชื่อมเลเซอร์หรือที่เรียกว่าเครื่องเชื่อมเลเซอร์และเครื่องเชื่อมเลเซอร์ใช้สำหรับการประมวลผลวัสดุเลเซอร์ ตามโหมดการทำงาน มันมักจะแบ่งออกเป็นเครื่องเชื่อมแม่พิมพ์เลเซอร์ (อุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์ด้วยตนเอง), เครื่องเชื่อมเลเซอร์อัตโนมัติ, เครื่องเชื่อมเลเซอร์เครื่องประดับ, เครื่องเชื่อมจุดเลเซอร์, เครื่องเชื่อมเลเซอร์ส่งไฟเบอร์, เครื่องเชื่อมกัลวาโนมิเตอร์, มือ- เครื่องเชื่อมแบบถือ ฯลฯ อุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์แบบพิเศษ ได้แก่ เครื่องเชื่อมแบบเซนเซอร์, อุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์แผ่นเหล็กซิลิกอน, อุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์คีย์บอร์ด

1. เครื่องเชื่อมเลเซอร์

ชิ้นงานของเครื่องเชื่อมเลเซอร์จะละลายอย่างรวดเร็วและระเหยแม้กระทั่งหลังจากดูดซับเลเซอร์ โลหะหลอมเหลวจะสร้างลำแสงเลเซอร์รูขนาดเล็กภายใต้การกระทำของแรงดันไอน้ำ ซึ่งสามารถส่องไปที่ด้านล่างของรูได้โดยตรง ทำให้รูขยายอย่างต่อเนื่องจนกว่าแรงดันไอน้ำในรูจะสมดุลกับแรงตึงผิวและแรงโน้มถ่วงของโลหะเหลว โหมดการเชื่อมนี้มีการเจาะขนาดใหญ่และอัตราส่วนความลึกต่อความกว้างที่มาก เมื่อรูกุญแจเคลื่อนที่ไปตามทิศทางการเชื่อมด้วยลำแสงเลเซอร์ โลหะหลอมที่ด้านหน้ารูกุญแจของเครื่องเชื่อมเลเซอร์จะข้ามรูกุญแจและไหลไปทางด้านหลัง ทำให้เกิดรอยเชื่อมหลังจากการแข็งตัว

2. ทำความเข้าใจการตั้งค่าพารามิเตอร์ของเครื่องเชื่อมเลเซอร์

1) ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์

ความหนาแน่นของพลังงานเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการประมวลผลด้วยเลเซอร์ ด้วยความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น มันสามารถให้ความร้อนแก่ชั้นผิวถึงจุดเดือดในหน่วยไมโครวินาที ดังนั้นจึงทำให้เกิดการกลายเป็นไอจำนวนมาก ดังนั้นความหนาแน่นพลังงานสูงจึงเอื้อต่อการประมวลผลการกำจัดวัสดุ เช่น การปั๊ม การตัด และการแกะสลัก สำหรับความหนาแน่นของพลังงานที่ต่ำกว่า จะใช้เวลาหลายมิลลิวินาทีเพื่อให้อุณหภูมิพื้นผิวถึงจุดเดือด ก่อนที่ชั้นผิวจะระเหยกลายเป็นไอ ชั้นล่างจะถึงจุดหลอมเหลว ซึ่งง่ายต่อการสร้างการเชื่อมฟิวชั่นที่ดี ดังนั้น ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์นำไฟฟ้า ความหนาแน่นของพลังงานจึงอยู่ในช่วง 104~106W/cm2 ขนาดลำแสงสปอตเป็นหนึ่งในตัวแปรที่สำคัญที่สุดในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ เนื่องจากจะเป็นตัวกำหนดความหนาแน่นของพลังงาน

2) ค่าการดูดซึมวัสดุ

การดูดกลืนแสงเลเซอร์โดยวัสดุขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่สำคัญบางประการของวัสดุ เช่น การดูดซับ การสะท้อนแสง การนำความร้อน อุณหภูมิหลอมเหลว อุณหภูมิการระเหย ฯลฯ ซึ่งสิ่งสำคัญที่สุดคือการดูดซับ

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการดูดกลืนของวัสดุไปยังลำแสงเลเซอร์ ได้แก่ สองด้าน: หนึ่งคือความต้านทานของวัสดุ หลังจากวัดค่าการดูดซับของพื้นผิวขัดเงาของวัสดุแล้ว พบว่าค่าการดูดกลืนแสงของวัสดุเป็นสัดส่วนกับรากที่สองของค่าความต้านทาน และค่าความต้านทานจะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ และเปลี่ยน; ประการที่สอง สถานะพื้นผิว (หรือเสร็จสิ้น) ของวัสดุมีอิทธิพลสำคัญต่อการดูดซับลำแสง และมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการเชื่อม โลหะที่ไม่ใช่โลหะ เช่น เซรามิก แก้ว ยาง และพลาสติก มีการดูดซับสูงที่อุณหภูมิห้อง ในขณะที่วัสดุโลหะมีการดูดซับต่ำที่อุณหภูมิห้องจนกว่าวัสดุจะละลายหรือยุบตัว การดูดซึมจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเท่านั้น วิธีการใช้สารเคลือบผิวหรือสร้างฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวมีประสิทธิภาพมากในการปรับปรุงการดูดกลืนลำแสงด้วยวัสดุ

3) รูปร่างและความกว้างของพัลส์

รูปคลื่นพัลส์เป็นปัญหาสำคัญในการเชื่อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมแบบแผ่นบาง เมื่อลำแสงความเข้มสูงกระทบพื้นผิวของวัสดุ พลังงานบางส่วนบนพื้นผิวโลหะจะหายไปจากการสะท้อน และการสะท้อนแสงจะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิพื้นผิว ในระหว่างการเต้นของพัลส์ การสะท้อนแสงของโลหะจะแตกต่างกันอย่างมาก

ความกว้างของพัลส์เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญของการเชื่อมแบบพัลส์ ไม่เพียงแต่เป็นพารามิเตอร์สำคัญที่แตกต่างจากการกำจัดวัสดุและการหลอมของวัสดุ แต่ยังเป็นพารามิเตอร์หลักที่กำหนดต้นทุนและปริมาณของอุปกรณ์การประมวลผล

4) ผลของความพร่ามัว

เนื่องจากจุดศูนย์กลางที่จุดโฟกัสด้วยเลเซอร์มีความหนาแน่นพลังงานสูง จึงทำให้ระเหยเป็นรูได้ง่าย ในแต่ละระนาบที่ห่างไกลจากการโฟกัสด้วยเลเซอร์ การกระจายความหนาแน่นของกำลังค่อนข้างสม่ำเสมอ การพร่ามัวมีสองวิธี: การพร่ามัวในเชิงบวกและการพร่ามัวในเชิงลบ หากระนาบโฟกัสอยู่เหนือชิ้นงาน แสดงว่ามีการพร่ามัวในเชิงบวก มิฉะนั้นจะเป็นการพร่ามัวในเชิงลบ ตามทฤษฎีทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิต เมื่อระยะห่างระหว่างระนาบพร่ามัวบวกและลบกับระนาบการเชื่อมเท่ากัน ความหนาแน่นของพลังงานบนระนาบที่สอดคล้องกันจะใกล้เคียงกัน แต่รูปร่างที่แท้จริงของสระเชื่อมที่ได้รับจะแตกต่างกัน เมื่อการพร่ามัวเป็นลบ สามารถรับความลึกการเจาะได้มากขึ้น ซึ่งสัมพันธ์กับกระบวนการก่อตัวของแอ่งหลอมเหลว

5) การอ้างอิงพารามิเตอร์ของเครื่องเชื่อมเลเซอร์แบบใช้มือถือของ HGTECH

3. ขั้นตอนการทำงานของเครื่องเชื่อมเลเซอร์

ข้อกำหนดการทำงานของเครื่องเชื่อมเลเซอร์มีความสำคัญมาก หากคุณไม่ทำงานตามข้อกำหนด คุณอาจไม่สามารถสตาร์ทเครื่องได้ หรือเครื่องอาจเสียหายได้ ดังนั้นคุณต้องใช้เครื่องเชื่อมเลเซอร์ตามข้อกำหนดการใช้งาน

1) การเตรียมและตรวจสอบก่อนเริ่มเครื่องเชื่อมเลเซอร์มีความสำคัญ:

ก) ตรวจสอบว่าการเชื่อมต่อพลังงานของเครื่องเชื่อมเลเซอร์ไม่เสียหายและการไหลเวียนของน้ำเป็นปกติหรือไม่

b) ตรวจสอบว่าการเชื่อมต่อวงจรอากาศของอุปกรณ์ในเครื่องเป็นปกติหรือไม่

c) ตรวจสอบว่าพื้นผิวเครื่องไม่มีฝุ่น จุดด่างดำ คราบน้ำมัน ฯลฯ

ง) ก่อนสตาร์ทเครื่อง ให้เปิดส่วนควบคุมการเคลื่อนไหวก่อน เช่น โต๊ะทำงานอัตโนมัติ ตรวจสอบว่าแต่ละส่วนทำงานตามปกติหรือไม่ จากนั้นเปิดคอมพิวเตอร์ในสภาวะปกติ

2) เปิดเครื่อง

ก) เปิดเครื่องเปิดเครื่องทำน้ำเย็นและเครื่องกำเนิดเลเซอร์ในทางกลับกัน

ข) ระหว่างการทำงาน ให้พิจารณาว่าจะเพิ่มลวดเชื่อมตามสภาพของชิ้นงานหรือไม่

c) ข้อกำหนดในการเชื่อมและพารามิเตอร์การเชื่อมจะแตกต่างกันสำหรับวัสดุชิ้นงานที่แตกต่างกัน

d) เครื่องเชื่อมเลเซอร์ต้องได้รับการปกป้องด้วยอาร์กอนเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของชิ้นส่วนเชื่อมที่เสร็จแล้ว และชิ้นงานที่เชื่อมนั้นค่อนข้างสวยงาม

จ) พารามิเตอร์ที่สามารถตั้งค่าสำหรับการจ่ายไฟของเครื่องเชื่อมด้วยเลเซอร์: กระแสไฟ {{0}}A, 0.1-20MS; ความถี่ 0-50 พารามิเตอร์การจำลองชิ้นงานเชื่อมปกติมีดังนี้: ปัจจุบัน: 90-120; ความกว้างพัลส์: 4-6; ความถี่คือ 5-10; และปรับพารามิเตอร์การเชื่อมตามวัสดุและสภาพจริงของชิ้นงาน

f) เมื่อมีการปรับชิ้นงานและพารามิเตอร์ การเชื่อมสามารถทำได้เมื่อความยาวโฟกัสในการเชื่อมพร้อม เครื่องเชื่อมเลเซอร์ใช้สัญญาณสวิตช์เพื่อควบคุมเอาต์พุตเลเซอร์

3) เมื่อสิ้นสุดการใช้งาน ให้ตรวจสอบอุปกรณ์และปิดเครื่อง

ก) หลังการใช้งาน ปิดเครื่องกำจัดฝุ่น เครื่องทำน้ำเย็น วาล์วถังอาร์กอน และอุปกรณ์อื่นๆ ตามลำดับ

b) ปิดสวิตช์ไฟและตรวจสอบว่าสวิตช์ที่ต้องปิดอยู่หรือไม่

4. ข้อควรระวังในการใช้งานเครื่องเชื่อมเลเซอร์

1) ระหว่างการทำงานของเครื่องเชื่อมเลเซอร์ ในกรณีฉุกเฉิน (น้ำรั่ว เสียงผิดปกติจากเลเซอร์ ฯลฯ) ให้กดปุ่มหยุดฉุกเฉินทันทีและตัดไฟอย่างรวดเร็ว

2) ต้องเปิดสวิตช์น้ำหมุนเวียนภายนอกของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ก่อนดำเนินการ

3) เนื่องจากระบบเลเซอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำและแหล่งจ่ายไฟเลเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศ จึงห้ามไม่ให้สตาร์ทเครื่องโดยเด็ดขาดหากระบบทำความเย็นล้มเหลว

4) ห้ามถอดชิ้นส่วนใด ๆ ในเครื่องตามความประสงค์ ห้ามเชื่อมเมื่อประตูนิรภัยของเครื่องเปิดอยู่ ห้ามมองที่เลเซอร์โดยตรงหรือสะท้อนเลเซอร์ด้วยตาของคุณเมื่อเลเซอร์ทำงาน และอย่าเผชิญหน้า หัวเชื่อมเลเซอร์กับตาของคุณเพื่อหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บที่ตา;

5) ห้ามวางวัสดุไวไฟและวัตถุระเบิดบนเส้นทางเลเซอร์หรือสถานที่ที่ลำแสงเลเซอร์สามารถเข้าถึงได้ เพื่อหลีกเลี่ยงไฟไหม้และการระเบิด

6) เมื่อเครื่องทำงาน วงจรอยู่ในสถานะแรงดันสูงและกระแสไฟแรง ห้ามมิให้สัมผัสส่วนประกอบวงจรในเครื่องระหว่างทำงานโดยเด็ดขาด

5. ใช้เครื่องเชื่อมเลเซอร์อย่างปลอดภัย

เมื่อใช้งานอุปกรณ์เชื่อมด้วยเลเซอร์ ผู้ปฏิบัติงานควรใส่ใจกับกระบวนการทำงานและขั้นตอนการทำงาน และสามารถแก้จุดบกพร่องในลักษณะเฉพาะได้ ข้อกำหนดพิเศษสำหรับวัสดุหรือความแตกต่างในกระบวนการเชื่อมอาจทำให้อุปกรณ์ทำงานผิดปกติ ด้วยวิธีนี้เครื่องเชื่อมเลเซอร์สามารถรักษาผลการประมวลผลที่ดีและนำการผลิตที่มีประสิทธิภาพและเป็นมาตรฐานมาให้เรา

เกี่ยวกับ HGTECH: HGTECH เป็นผู้บุกเบิกและเป็นผู้นำด้านการประยุกต์ใช้เลเซอร์ในอุตสาหกรรมในประเทศจีน และเป็นผู้ให้บริการโซลูชันการประมวลผลเลเซอร์ระดับโลกที่เชื่อถือได้ เราได้จัดเตรียมอุปกรณ์เลเซอร์อัจฉริยะ สายการผลิตระบบอัตโนมัติและการวัดผล และการก่อสร้างโรงงานอัจฉริยะอย่างครอบคลุม เพื่อมอบโซลูชั่นโดยรวมสำหรับการผลิตอัจฉริยะ