Лазерная зварка медных матэрыялаў: сіні лазер супраць зялёнага лазера

Лазерная зварка - гэта новая высокаэфектыўная тэхналогія апрацоўкі. Працэс лазернай апрацоўкі з'яўляецца вынікам узаемадзеяння паміж пэўным праменем энергіі і матэрыялам. Матэрыялы звычайна падзяляюцца на металы і неметалы. Да металічных матэрыялаў адносяцца сталь, жалеза, медзь, алюміній і роднасныя ім сплавы, а да неметалічных — шкло, дрэва, пластык, тканіна і далікатныя матэрыялы. Лазерная вытворчасць ужываецца ў многіх галінах прамысловасці, але пакуль што яе прымяненне ў асноўным тычыцца гэтых катэгорый матэрыялаў.

Лазернай прамысловасці неабходна ўзмацніць даследаванні ўласцівасцей матэрыялаў

У Кітаі хуткае развіццё лазернай прамысловасці абумоўлена вялікім попытам на прымяненне. Аднак большасць вытворцаў лазернага абсталявання ў асноўным засяроджваюцца на ўзаемадзеянні паміж лазерным прамянём і механічнымі кампанентамі, а некаторыя разглядаюць магчымасць аўтаматызацыі абсталявання. Не хапае даследаванняў матэрыялаў, такіх як вызначэнне таго, якія параметры прамяня падыходзяць для розных матэрыялаў. Гэты прабел у даследаваннях азначае, што некаторыя кампаніі распрацоўваюць новае абсталяванне, але не могуць вывучыць яго новыя сферы прымянення. У многіх лазерных кампаніях ёсць інжынеры-оптыкі і механікі, але мала інжынераў-матэрыялазнаўцаў, што сведчыць аб вострай неабходнасці дадатковых даследаванняў уласцівасцей матэрыялаў.

Высокая адбівальная здольнасць медзі спрыяе развіццю зялёных і сініх лазерных тэхналогій

У металічных матэрыялах лазерная апрацоўка сталі і жалеза добра вывучана. Аднак апрацоўка матэрыялаў з высокай адбівальнай здольнасцю, асабліва медзі і алюмінію, усё яшчэ даследуецца. Медзь шырока выкарыстоўваецца ў кабелях, бытавой тэхніцы, бытавой электроніцы, электраабсталяванні, электронных кампанентах і батарэях дзякуючы сваёй выдатнай цепла- і электраправоднасці. Нягледзячы на шматгадовыя намаганні, лазерная тэхналогія з цяжкасцю спраўляецца з апрацоўкай медзі з-за яе ўласцівасцей.

Па-першае, медзь мае высокую адбівальную здольнасць, якая складае 90% для звычайнага інфрачырвонага лазера 1064 нм. Па-другое, выдатная цеплаправоднасць медзі прыводзіць да хуткага рассейвання цяпла, што ўскладняе дасягненне жаданага эфекту апрацоўкі. Па-трэцяе, для апрацоўкі патрабуюцца лазеры большай магутнасці, што можа прывесці да дэфармацыі медзі. Нават калі зварка завершана, дэфекты і няпоўныя зварныя швы з'яўляюцца распаўсюджанай з'явай.

Пасля гадоў даследаванняў было ўстаноўлена, што для зваркі медзі больш падыходзяць лазеры з больш кароткімі даўжынямі хваль, такія як зялёны і сіні лазеры. Гэта стымулявала развіццё зялёных і сініх лазерных тэхналогій.

Пераход з інфрачырвоных лазераў на зялёныя лазеры з даўжынёй хвалі 532 нм значна зніжае адбівальную здольнасць. Лазер з даўжынёй хвалі 532 нм дазваляе бесперапынна падаваць лазерны прамень на медны матэрыял, стабілізуючы працэс зваркі. Эфект зваркі медзі лазерам з даўжынёй хвалі 532 нм параўнальны з эфектам зваркі сталі лазерам з даўжынёй хвалі 1064 нм.

У Кітаі камерцыйная магутнасць зялёных лазераў дасягнула 500 Вт, а на міжнародным узроўні — 3000 Вт. Эфект зваркі асабліва значны ў кампанентах літыевых акумулятараў. У апошнія гады зялёная лазерная зварка медзі, асабліва ў новай энергетычнай галіне, стала адной з галоўных асаблівасцей.

У цяперашні час кітайская кампанія паспяхова распрацавала цалкам валаконна-злучаны зялёны лазер магутнасцю 1000 Вт, што значна пашырае патэнцыйныя магчымасці прымянення зваркі медзі. Прадукт добра ўспрымаецца на рынку.

За апошнія тры гады новая тэхналогія сіняга лазера прыцягнула ўвагу прамысловасці. Сінія лазеры, з даўжынёй хвалі каля 450 нм, знаходзяцца паміж ультрафіялетавымі і зялёнымі лазерамі. Паглынанне сіняга лазера на медзі лепшае, чым зялёнага лазера, зніжаючы адбівальную здольнасць ніжэй за 35%.

Сіняя лазерная зварка можа выкарыстоўвацца як для цеплаправоднай зваркі, так і для глыбокага пранікнення, дасягаючы “зварка без пырскаў” і памяншэнне парознасці зварнога шва. Акрамя паляпшэння якасці, зварка медзі сінім лазерам таксама прапануе значныя перавагі ў хуткасці, будучы як мінімум у пяць разоў хутчэйшай за зварку інфрачырвоным лазерам. Эфект, які дасягаецца з дапамогай інфрачырвонага лазера магутнасцю 3000 Вт, можна дасягнуць з дапамогай сіняга лазера магутнасцю 500 Вт, што значна эканоміць энергію і электрычнасць.

Вытворцы лазераў, якія распрацоўваюць сінія лазеры

Сярод вядучых вытворцаў сініх лазераў — Laserline, Nuburu, United Winners, BWT і Han's Laser. У цяперашні час сінія лазеры выкарыстоўваюць тэхналогію валаконна-звязаных паўправаднікоў, якая крыху адстае па шчыльнасці энергіі. Таму некаторыя кампаніі распрацавалі двухпрамянёвую кампазітную зварку, каб дасягнуць лепшых эфектаў зваркі медзі. Двухпрамянёвая зварка прадугледжвае адначасовае выкарыстанне сініх лазерных прамянёў і інфрачырвоных лазерных прамянёў для зваркі медзі, з старанна адрэгуляваным адносным размяшчэннем двух прамянёвых плям для вырашэння праблем высокай адбівальнай здольнасці, забяспечваючы пры гэтым дастатковую шчыльнасць энергіі.

Разуменне ўласцівасцей матэрыялаў мае вырашальнае значэнне пры ўжыванні або распрацоўцы лазерных тэхналогій. Незалежна ад таго, выкарыстоўваюцца сінія ці зялёныя лазеры, абодва могуць палепшыць паглынанне лазераў меддзю, хоць магутныя сінія і зялёныя лазеры ў цяперашні час дарагія. Лічыцца, што па меры ўдасканалення тэхналогій апрацоўкі і адпаведнага зніжэння эксплуатацыйных выдаткаў на сінія або зялёныя лазеры, попыт на рынку сапраўды рэзка ўзрасце.

Эфектыўнае астуджэнне для сініх і зялёных лазераў

Сінія і зялёныя лазеры падчас працы вылучаюць значную колькасць цяпла, што патрабуе надзейных сістэм астуджэння. Чылер TEYU, вядучы вытворца чылераў  з 22-гадовым вопытам работы, прапануе індывідуальныя рашэнні па астуджэнні для шырокага спектру прамысловых і лазерных прымяненняў. Наша серыя CWFL вадзяныя ахаладжальнікі  спецыяльна распрацаваны для забеспячэння дакладнага і эфектыўнага астуджэння валаконных лазерных сістэм, у тым ліку тых, якія выкарыстоўваюцца ў сініх і зялёных лазерных працэсах. Разумеючы ўнікальныя патрабаванні да астуджэння лазернага абсталявання, мы пастаўляем магутныя і надзейныя чылеры для павышэння прадукцыйнасці і абароны абсталявання. 

TEYU Chiller працягвае імкнуцца заставацца на пярэднім краі тэхналогій лазернага астуджэння. Мы пастаянна сочым за галіновымі тэндэнцыямі і інавацыямі ў галіне сініх і зялёных лазераў, стымулюючы тэхналагічны прагрэс для павышэння прадукцыйнасці і паскарэння вытворчасці інавацыйных чылераў, якія адпавядаюць пастаянна змяняючымся патрабаванням да астуджэння ў лазернай прамысловасці.