Potenza del laser:
La saldatura laser ha una soglia di densità di energia laser. Una volta raggiunto o superato questo valore, la profondità di penetrazione sarà notevolmente aumentata, altrimenti la profondità di penetrazione sarà molto bassa. Solo quando la densità di potenza del laser sul pezzo supera la soglia (relativa al materiale), verrà generato il plasma e sarà possibile garantire la saldatura a penetrazione profonda stabile. Se la potenza del laser è inferiore a questa soglia, si verifica solo la fusione superficiale del pezzo, ovvero la saldatura viene eseguita con un tipo di conducibilità termica stabile. Quando la densità di potenza del laser è vicina alla condizione critica per la formazione di piccoli fori, la saldatura a penetrazione profonda e la saldatura a conduzione diventano alternativamente un processo di saldatura instabile, con conseguenti ampie fluttuazioni nella penetrazione. Durante la saldatura laser a penetrazione profonda, la potenza del laser controlla simultaneamente la profondità di penetrazione e la velocità di saldatura. La penetrazione della saldatura è direttamente correlata alla densità di potenza del raggio ed è una funzione della potenza del raggio incidente e del punto focale del raggio. In generale, per un raggio laser di un certo diametro, la profondità di penetrazione aumenta all'aumentare della potenza del raggio.
Punto focale del fascio:
La dimensione del punto del fascio è una delle variabili più importanti nella saldatura laser, perché determina la densità di potenza. Ma per i laser ad alta potenza, la sua misurazione è un problema difficile, sebbene ci siano molte tecniche di misurazione indiretta.
La dimensione del punto limite di diffrazione del punto focale del fascio può essere calcolata secondo la teoria della diffrazione della luce, ma a causa dell'aberrazione della lente di focalizzazione, la dimensione effettiva del punto è maggiore del valore calcolato. Il metodo di misurazione effettivo più semplice è il metodo del profilo isotermico, che utilizza carta spessa per bruciare e penetrare nella piastra di polipropilene per misurare il punto focale e il diametro della perforazione. Questo metodo richiede misurazioni e pratica per padroneggiare la potenza del laser e il tempo di azione del raggio.
Valore di assorbimento del materiale
L'assorbimento della luce laser da parte di un materiale dipende da alcune proprietà importanti del materiale, come assorbimento, riflettività, conduttività termica, temperatura di fusione, temperatura di evaporazione, ecc. La più importante delle quali è l'assorbibilità.
I fattori che influenzano la velocità di assorbimento del raggio laser del materiale includono due aspetti: in primo luogo, la resistività del materiale. Dopo aver misurato il tasso di assorbimento della superficie levigata del materiale, si trova che il tasso di assorbimento del materiale è proporzionale alla radice quadrata della resistività e la resistività varia con la temperatura. E cambia; In secondo luogo, lo stato superficiale (o finitura) del materiale ha un'influenza più importante sul tasso di assorbimento del raggio, che ha un effetto significativo sull'effetto di saldatura.
La lunghezza d'onda di uscita di CO2il laser è solitamente di 10,6 μm. Il tasso di assorbimento di materiali non metallici come ceramica, vetro, gomma, plastica e così via è molto alto a temperatura ambiente, mentre l'assorbimento di materiali metallici è molto scarso a temperatura ambiente, fino a quando il materiale non è fuso o addirittura gassoso. Il suo assorbimento aumenta solo bruscamente. Il metodo di utilizzo del rivestimento superficiale o di generazione di una pellicola di ossido sulla superficie è molto efficace per migliorare l'assorbimento del fascio di luce da parte del materiale.
Velocità di saldatura
La velocità di saldatura ha una grande influenza sulla profondità di penetrazione. L'aumento della velocità renderà la penetrazione meno profonda, ma una velocità troppo bassa causerà un'eccessiva fusione del materiale e la penetrazione della saldatura del pezzo in lavorazione. Pertanto, esiste un intervallo di velocità di saldatura adatto per una certa potenza laser e un certo spessore di un certo materiale, e la massima profondità di penetrazione può essere ottenuta al valore di velocità corrispondente.
