Saldatura laser di materiali di rame: laser blu VS laser verde

A saldatura laser hè una tecnica di trasfurmazione emergente à alta efficienza. U prucessu di machinazione laser hè u risultatu di l'interazione trà un fasciu specificu d'energia è u materiale. I materiali sò generalmente classificati in metalli è non metalli. I materiali metallichi includenu l'acciaiu, u ferru, u rame, l'aluminiu è e so leghe correlate, mentre chì i materiali non metallichi includenu u vetru, u legnu, a plastica, u tessutu è i materiali fragili. A fabricazione laser hè applicata in parechje industrie, ma finu à avà, a so applicazione hè principalmente in queste categurie di materiali.

L'industria laser hà bisognu di rinfurzà a ricerca nantu à e proprietà di i materiali

In Cina, u rapidu sviluppu di l'industria laser hè guidatu da una grande dumanda di applicazioni. Tuttavia, a maiò parte di i pruduttori di apparecchiature laser si focalizanu principalmente nantu à l'interazione trà u raghju laser è i cumpunenti meccanichi, alcuni cunsiderendu l'automatizazione di l'apparecchiature. Ci hè una mancanza di ricerca nantu à i materiali, cum'è a determinazione di quali parametri di fasciu sò adatti per diversi materiali. Questa lacuna in a ricerca significa chì alcune cumpagnie sviluppanu novi equipaggiamenti ma ùn ponu micca esplorà e so nuove applicazioni. Parechje cumpagnie di laser anu ingegneri ottici è meccanichi, ma pochi ingegneri di scienza di i materiali, ciò chì mette in risaltu u bisognu urgente di più ricerca nantu à e proprietà di i materiali.

L'alta riflettività di u rame prumove u sviluppu di a tecnulugia laser verde è blu

In i materiali metallichi, a trasfurmazione laser di l'acciaiu è di u ferru hè stata ben esplorata. Tuttavia, a trasfurmazione di materiali ad alta riflettività, in particulare u rame è l'aluminiu, hè sempre in corsu di esplorazione. U rame hè largamente adupratu in cavi, elettrodomestici, elettronica di cunsumu, apparecchi elettrici, cumpunenti elettronichi è batterie per via di a so eccellente conducibilità termica è elettrica. Malgradu parechji anni di sforzi, a tecnulugia laser hà avutu difficultà à trasfurmà u rame per via di e so proprietà.

Prima, u rame hà una alta riflettività, cù un tassu di riflettività di 90% per u laser infrarossu cumunu di 1064 nm. Sicundamente, l'eccellente cunduttività termica di u rame face chì u calore si dissipi rapidamente, rendendu difficiule ottene l'effettu di trasfurmazione desideratu. In terzu locu, i laser di più alta putenza sò necessarii per a trasfurmazione, ciò chì pò purtà à a deformazione di u rame. Ancu s'è a saldatura hè cumpletata, i difetti è e saldature incomplete sò cumuni.

Dopu anni di esplorazione, hè statu scupertu chì i laser cù lunghezze d'onda più corte, cum'è i laser verdi è blu, sò più adatti per a saldatura di rame. Questu hà purtatu à u sviluppu di a tecnulugia laser verde è blu.

U cambiamentu da i laser infrarossi à i laser verdi cù una lunghezza d'onda di 532 nm riduce significativamente a riflettività. U laser di lunghezza d'onda di 532 nm permette l'accoppiamentu cuntinuu di u fasciu laser à u materiale di rame, stabilizzendu u prucessu di saldatura. L'effettu di saldatura nantu à u rame cù un laser di 532 nm hè paragunabile à quellu di un laser di 1064 nm nantu à l'acciaiu.

In Cina, a putenza cummerciale di i laser verdi hà righjuntu i 500 watt, mentre chì à livellu internaziunale hà righjuntu i 3000 watt. L'effettu di saldatura hè particularmente significativu in i cumpunenti di e batterie à litiu. In l'ultimi anni, a saldatura laser verde di u rame, in particulare in a nova industria energetica, hè diventata un puntu culminante.

Attualmente, una sucietà cinese hà sviluppatu cù successu un laser verde cumpletamente accoppiatu à fibra cù una putenza di 1000 watt, allargendu assai e potenziali applicazioni per a saldatura di rame. U pruduttu hè ben accoltu in u mercatu.

In l'ultimi trè anni, a nova tecnulugia laser blu hà guadagnatu l'attenzione di l'industria. I laser blu, cù una lunghezza d'onda di circa 450 nm, si trovanu trà i laser ultravioletti è i laser verdi. L'assorbimentu di u laser blu nantu à u rame hè megliu cà u laser verde, riducendu a riflettività à menu di 35%.

A saldatura laser blu pò esse aduprata sia per a saldatura à conduzione termica sia per a saldatura à penetrazione profonda, ottenendu “saldatura senza spruzzi” è riducendu a porosità di a saldatura. Oltre à migliurà a qualità, a saldatura laser blu di u rame offre ancu vantaghji di velocità significativi, essendu almenu cinque volte più veloce di a saldatura laser infrarossa. L'effettu ottenutu cù un laser infrarossu di 3000 watt pò esse ottenutu cù un laser blu di 500 watt, risparmiendu significativamente energia è elettricità.

Fabbricanti di laser chì sviluppanu laser blu

I principali pruduttori di laser blu includenu Laserline, Nuburu, United Winners, BWT è Han's Laser. Attualmente, i laser blu aduttanu a strada di a tecnulugia di semiconduttori accoppiati à fibre, chì hè ligeramente in ritardu in densità energetica. Dunque, alcune cumpagnie anu sviluppatu una saldatura cumposta à doppia trave per ottene migliori effetti di saldatura di rame. A saldatura à doppiu fasciu implica l'usu simultaneu di fasci laser blu è fasci laser infrarossi per a saldatura di rame, cù pusizioni relative accuratamente aghjustate di i dui punti di u fasciu per risolve i prublemi di alta riflettività pur assicurendu una densità energetica sufficiente.

Capisce e proprietà di i materiali hè cruciale quandu si applica o si sviluppanu tecnulugie laser. Ch'elli sianu aduprati laser blu o verdi, tramindui ponu migliurà l'assorbimentu di i laser da u rame, ancu s'è i laser blu è verdi d'alta putenza sò attualmente costosi. Si crede chì à misura chì e tecniche di trasfurmazione maturanu è i costi operativi di i laser blu o verdi diminuiscenu in modu apprupriatu, a dumanda di u mercatu aumenterà veramente.

Raffreddamentu efficiente per i laser blu è verdi

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