ロングマンレーザー溶接機のレーザーモードは、溶接効果を決定する上で重要な役割を果たします。 Longmen Laser溶接機のサプライヤーとして、私は、異なるレーザーモードが溶接プロセスの品質、効率、および全体的な性能にどのように影響するかを直接目撃しました。このブログでは、Longmen Laser溶接機の溶接効果に対するレーザーモードの影響を調査します。
レーザーモードの理解
レーザーモードが溶接に及ぼす影響を掘り下げる前に、レーザーモードとは何かを理解することが不可欠です。レーザーモードは、レーザービームの強度の空間分布を指します。レーザーモードには、基本モード（TEM₀₀）と高次モードの2つの主要なタイプがあります。
基本モード（TEM₀₀）は、レーザービームに中心に定義された単一のピークがあるガウス強度分布によって特徴付けられます。このモードは、小さなビームウエストと低い発散を備えた高度なビーム品質を提供します。その結果、非常に小さなスポットサイズに集中できます。これは、高精度と細かい詳細を必要とするアプリケーションに最適です。
一方、より高いオーダーモードには、より複雑な強度分布があります。それらは複数のピークとノードで構成されており、基本モードと比較して、ビームウエストが大きくなり、より高い発散につながる可能性があります。より高い順序モードはビーム品質が低い場合がありますが、より多くの電力を供給することができます。これは、特定の溶接アプリケーションで有益です。
溶接品質への影響
侵入深さ
レーザーモードは、溶接の浸透深度に大きな影響を与えます。一般に、基本モード（TEM₀₀）は、より濃縮されたエネルギー分布を提供し、より深く、より正確な浸透を可能にします。 Tem₀₀モードの小さなスポットサイズは、溶接部位で高出力密度を生成できます。これは、基本材料を迅速かつ効率的に溶かすことができます。これにより、厚い金属シートの溶接など、深い浸透が必要なアプリケーションに適しています。
より高い順序モードは、ビームの腰が大きく、中心での電力密度が低いため、より浅い浸透につながる可能性があります。ただし、薄い材料の溶接や異なる融点の異なる金属の結合など、浅い溶接が望まれるアプリケーションには効果的に使用できます。
溶接幅
レーザーモードは、溶接の幅にも影響します。基本モードは、通常、その集中エネルギー分布のために、より狭い溶接ビーズを生成します。これは、狭い溶接ビーズが周囲の材料に伝達される熱の量を減らすため、最小限の熱ゾーン（HAZ）が必要なアプリケーションにとって有利です。小さいHAZは、基本材料の機械的特性を維持し、歪みのリスクを減らすのに役立ちます。
より高いエネルギー分布を備えたオーダーモードは、より広い溶接ビーズを作成する傾向があります。これは高精度を必要とするアプリケーションには理想的ではないかもしれませんが、場合によっては有益な場合があります。たとえば、熱伝導率が低い材料を溶接する場合、より広い溶接ビーズは、適切な融合を確保し、不完全な関節の可能性を減らすのに役立ちます。
溶接表面仕上げ
溶接の表面仕上げは、レーザーモードの影響を受けるもう1つの重要な側面です。基本モードは通常、より滑らかで均一な溶接面をもたらします。 Tem₀₀モードの濃縮エネルギーにより、融解と固化プロセスをより適切に制御できるようになり、スパッタや多孔性などの不規則性の形成が減少します。
対照的に、より高い順序モードは、濃縮エネルギー分布が少ないため、粗い溶接面を生成する可能性があります。ただし、適切なプロセスの最適化により、より高い注文モードで作成された溶接の表面仕上げは、多くのアプリケーションで依然として受け入れられる可能性があります。
溶接効率への影響
溶接速度
レーザーモードは、溶接速度に大きく影響する可能性があります。高出力密度と小型スポットサイズの基本モードは、薄い材料を溶接するときや細かい溶接を作るときに、より速い溶接速度を実現できます。レーザーエネルギーを溶接部位に正確に焦点を合わせる機能により、迅速な融解と固化が可能になり、各溶接に必要な時間が短縮されます。
より高い順序モードは、中心で電力密度が低いかもしれませんが、より多くの総電力を供給することができます。これは、厚い材料を溶接する場合、または大量の材料を溶かす必要がある場合に有利です。そのような場合、より短い期間で溶接部位により多くのエネルギーを提供することにより、より高い順序モードは溶接速度を上げることができます。
エネルギー消費
エネルギー消費は、あらゆる溶接プロセスにおいて重要な考慮事項です。基本モードは一般に、薄い材料の溶接や正確な溶接の作成に関して効率的です。その高出力密度により、レーザーエネルギーを効果的に使用し、廃棄物を最小限に抑え、全体的なエネルギー消費を削減できます。
より高い - 注文モードは、特にその電力を完全に活用しないアプリケーションに使用する場合、より多くのエネルギーを消費する可能性があります。ただし、厚い材料の溶接など、高出力が必要なアプリケーションでは、より高い順序モードの使用は、基本モードで複数のパスを使用するのと比較して、よりエネルギーを効率的にすることができます。
アプリケーション - 特定の考慮事項
精密溶接
電子コンポーネントや医療機器の製造などの精密溶接アプリケーションの場合、基本モード（TEM₀₀）が好みの選択です。狭い溶接ビーズ、深い浸透、滑らかな表面仕上げを生成する能力により、高品質で微細な詳細な溶接を作成するのに理想的です。たとえば、小さなワイヤまたはマイクロコンポーネントを溶接する場合、Tem₀₀モードは、周囲のエリアへの正確なアライメントと最小限の損傷を確保できます。
重い - デューティ溶接
大型金属構造の構築や自動車部品の製造などの重いデューティ溶接アプリケーションでは、より高い注文モードがより適切な場合があります。より多くの電力を供給し、より広い溶接ビーズを作成する能力は、より速い溶接速度を実現し、厚い材料の適切な融合を確保するのに役立ちます。ただし、溶接パラメーターを最適化し、溶接の品質を確保するには、慎重なプロセス制御が必要です。
異なる金属の溶接
異なる金属を溶接する場合、特定の材料と要件に応じて、基本モードとより高い順序モードの両方を使用できます。基本モードは、2つの金属間の正確なインターフェイスを作成するために使用できますが、より高いオーダーモードは、溶接部位により多くのエネルギーを提供することにより、融点と熱伝導率の違いを補うのに役立ちます。
結論
結論として、ロングマンレーザー溶接機のレーザーモードは、溶接効果に大きな影響を与えます。基本モード（TEM₀₀）は、高精度、深い浸透、狭い溶接ビーズ、滑らかな表面仕上げを提供し、細部と高品質を必要とするアプリケーションに適しています。一方、より高い注文モードは、より多くの電力を供給することができ、より速い溶接速度とより広い溶接ビーズを可能にします。これは、高出力とより広い融合が必要なアプリケーションで有益です。
ロングマンレーザー溶接機のサプライヤーとして、各アプリケーションに適切なレーザーモードを選択することの重要性を理解しています。当社のマシンは、レーザーモードの選択に柔軟性を提供するように設計されており、顧客は特定のニーズに応じて溶接プロセスを最適化できるようにします。あなたが探しているかどうか金型レーザー溶接機、aリチウムバッテリーレーザー溶接機、またはaカスタマイズされたレーザー溶接機、要件を満たすソリューションを提供できます。
Longmen Laser溶接機についてもっと知りたい場合、または特定の溶接のニーズについて話し合いたい場合は、お気軽にお問い合わせください。アプリケーションに最適なレーザーモードとマシン構成を選択するのを支援する準備ができています。
参照
- Steen、WM、＆Mazumder、J。（2010）。レーザー材料処理。 Springer Science＆Business Media。
- イオン、JC（2005）。レーザー溶接。 Woodhead Publishing。
- Fabbro、R.、Fournier、J.、Ballard、P.、Devaux、J。、＆Virmont、J。（1990）。レーザーの測定 - 空気中のアルミニウム標的の血漿圧力と衝動。 Journal of Applied Physics、68（3）、1093-1102。