Lazerli payvandlash asoslari
Lazerli payvandlash kontaktsiz jarayon bo'lib, payvandlanadigan qismlarning bir tomonidan payvandlash zonasiga kirishni talab qiladi.
• Payvand choki kuchli lazer nuri materialni tez qizdirishi natijasida hosil bo'ladi - odatda millisekundlarda hisoblanadi.
• Odatda 3 turdagi payvand choklari mavjud:
- O'tkazish rejimi.
– O‘tkazish/penetratsiya rejimi.
– Kirish yoki kalit teshigi rejimi.
• O'tkazuvchanlik rejimida payvandlash sayoz va keng bo'lgan payvand choki hosil qiluvchi past energiya zichligida amalga oshiriladi.
• O'tkazuvchanlik/penetratsiya rejimi o'rtacha energiya zichligida sodir bo'ladi va o'tkazuvchanlik rejimiga qaraganda ko'proq penetratsiyani ko'rsatadi.
• Penetratsion yoki kalit teshigi rejimida payvandlash chuqur tor choklar bilan tavsiflanadi.
- Ushbu rejimda lazer nuri bug'langan materialning filamentini hosil qiladi, bu "kalit teshigi" deb nomlanadi, u materialga cho'ziladi va lazer nurini materialga samarali etkazib berish uchun o'tkazgichni ta'minlaydi.
- Materialga energiyani to'g'ridan-to'g'ri etkazib berish penetratsiyaga erishish uchun o'tkazuvchanlikka tayanmaydi va shuning uchun materialga issiqlikni kamaytiradi va issiqlik ta'sir qiladigan zonani kamaytiradi.
O'tkazuvchan payvandlash
• O'tkazuvchanlikni birlashtirish lazer nurlari qaratilgan jarayonlar turkumini tavsiflaydi:
– 10³ Vmm⁻² tartibida quvvat zichligini berish
– U materialni sezilarli darajada bug'lanmasdan birlashma hosil qilish uchun birlashtiradi.
• Supero'tkazuvchi payvandlash 2 rejimga ega:
- To'g'ridan-to'g'ri isitish
- Energiya uzatish.
To'g'ridan -to'g'ri issiqlik
• To'g'ridan-to'g'ri isitish vaqtida,
- issiqlik oqimi sirt issiqlik manbasidan klassik issiqlik o'tkazuvchanligi bilan boshqariladi va payvandlash asosiy materialning eritilgan qismlari orqali amalga oshiriladi.
• 1-o'tkazuvchanlik choklari 1960-yillarning boshlarida qilingan, past quvvatli impulsli yoqutdan foydalanilgan va CO2 simli ulagichlar uchun lazerlar.
• O'tkazuvchanlik choklari yordamida turli xil konfiguratsiyalarda simlar va yupqa choyshablar ko'rinishidagi turli xil metallar va qotishmalarda amalga oshirilishi mumkin.
- CO2 , Nd: YAG va diodli lazerlar o'nlab vattli quvvat darajasiga ega.
– a tomonidan to'g'ridan-to'g'ri isitish CO2 Lazer nurlari polimer plitalaridagi dumaloq va payvand choklari uchun ham ishlatilishi mumkin.
Transmissiya payvandlash
• Transmissiya payvandlash Nd:YAG va diodli lazerlarning yaqin infraqizil nurlanishini uzatuvchi polimerlarni birlashtirishning samarali vositasidir.
• Energiya yangi interfasial assimilyatsiya usullari orqali so'riladi.
• Kompozitlar matritsa va armaturaning issiqlik xossalari o‘xshash bo‘lishi sharti bilan birlashtirilishi mumkin.
• Supero'tkazuvchi payvandlashning energiya uzatish rejimi yaqin infraqizil nurlanishni uzatuvchi materiallar, xususan polimerlar bilan qo'llaniladi.
• Qatlam bo'g'imining interfeysiga singdiruvchi siyoh qo'yiladi. Murakkab lazer nurlari energiyasini o'zlashtiradi, u payvandlangan bo'g'in sifatida qotib qoladigan eritilgan interfaal plyonka hosil qilish uchun atrofdagi materialning cheklangan qalinligida o'tkaziladi.
• Qalin bo'lakli latta bo'g'inlari birikmaning tashqi yuzalarini eritmasdan amalga oshirilishi mumkin.
• Qo'shimcha payvand choklari energiyani bo'g'inning bir tomonidagi material orqali yoki agar material juda o'tkazuvchan bo'lsa, bir uchidan burchak ostida bo'g'in chizig'iga yo'naltirish orqali amalga oshirilishi mumkin.
Lazerli payvandlash va payvandlash
• Lazerli lehim va lehimlash jarayonlarida nur asosiy materialni eritmasdan qo'shimchaning chetlarini namlaydigan plomba qo'shimchasini eritish uchun ishlatiladi.
• Lazerli lehim 1980-yillarning boshlarida bosilgan elektron platalardagi teshiklar orqali elektron komponentlarni ulash uchun mashhurlikka erisha boshladi. Jarayon parametrlari materialning xususiyatlari bilan belgilanadi.
Penetratsion lazerli payvandlash
• Yuqori quvvat zichligida energiya so'rilishi mumkin bo'lsa, barcha materiallar bug'lanadi. Shunday qilib, bu tarzda payvandlashda odatda bug'lanish orqali teshik hosil bo'ladi.
• Keyin bu "teshik" erigan devorlari orqasida muhrlangan holda material orqali o'tadi.
• Natijada "kalit teshigi payvandi" deb nomlanadi. Bu uning parallel qirrali termoyadroviy zonasi va tor kengligi bilan tavsiflanadi.
Lazerli payvandlash samaradorligi
• Ushbu samaradorlik kontseptsiyasini aniqlash uchun atama "birlashish samaradorligi" deb nomlanadi.
• Birikish samaradorligi haqiqiy samaradorlik emas, chunki uning birliklari (mm2 birlashtirilgan /kJ bilan ta'minlangan).
– Samaradorlik=Vt/P (kesishdagi solishtirma energiyaning o‘zaro nisbati), bunda V = harakatlanish tezligi, mm/s; t = payvandlangan qalinligi, mm; P = hodisa kuchi, KVt.
Birlashish samaradorligi
• Qo'shilish samaradorligi qanchalik yuqori bo'lsa, keraksiz isitish uchun kamroq energiya sarflanadi.
– Past issiqlik ta'sir zonasi (HAZ).
- Pastroq buzilish.
• Qarshilik bilan payvandlash bu jihatdan eng samarali hisoblanadi, chunki termoyadroviy va HAZ energiyasi faqat payvandlanadigan yuqori qarshilik interfeysida hosil bo'ladi.
• Lazer va elektron nurlari ham yaxshi samaradorlik va yuqori quvvat zichligiga ega.
Jarayonning o'zgarishi
• Yoyni kengaytirilgan lazerli payvandlash.
– Lazer nurlarining o‘zaro ta’sir nuqtasiga yaqin o‘rnatilgan TIG mash’alining yoyi avtomatik ravishda lazer hosil qilgan issiq nuqtaga qulflanadi.
– Bu hodisa uchun talab qilinadigan harorat atrofdagi haroratdan 300°C atrofida.
– Ta’sir yo o‘tish tezligi tufayli beqaror bo‘lgan yoyni barqarorlashtirish yoki barqaror yoyning qarshiligini kamaytirishdir.
– Qulflash faqat past oqim va shuning uchun sekin katod oqimi bo'lgan yoylar uchun sodir bo'ladi; ya'ni 80A dan kam oqimlar uchun.
– Yoy ish qismining lazer bilan bir tomonida joylashgan bo‘lib, kapital xarajatni biroz oshirish uchun payvandlash tezligini ikki baravar oshirish imkonini beradi.
• Ikki nurli lazerli payvandlash
– Agar bir vaqtning o'zida ikkita lazer nuri ishlatilsa, payvand chokining geometriyasi va payvand choki shaklini nazorat qilish imkoniyati mavjud.
– 2 ta elektron nurlar yordamida kalit teshigi barqarorlashtirilishi mumkin, bu payvand choklarida kamroq to‘lqinlar paydo bo‘lishiga olib keladi va yaxshi penetratsiya va boncuk shaklini beradi.
– Eksimer va CO2 lazer nurlari kombinatsiyasi alyuminiy yoki mis kabi yuqori aks ettiruvchi materiallarni payvandlash uchun yaxshilangan birikmani ko'rsatdi.
– Kengaytirilgan ulanish asosan quyidagilar tufayli ko'rib chiqildi:
• eksimer tufayli yuzaga keladigan to'lqinlanish orqali aks ettirish qobiliyatini o'zgartirish.
• eksimer hosil bo'lgan plazma orqali ulanish natijasida hosil bo'ladigan ikkilamchi effekt.
