الليزر النبضي مقابل الليزر المستمر للتنظيف واللحام
نحن نعلم جميعًا أن أنواع مولدات الليزر تشمل ليزر الموجة المستمرة (المعروف أيضًا باسم ليزر CW) والليزر النبضي. كما يوحي الاسم، فإن خرج ليزر الموجة المستمرة مستمر في الوقت، ويوفر مصدر مضخة الليزر الطاقة باستمرار لتوليد خرج الليزر لفترة طويلة، وبالتالي الحصول على ضوء ليزر الموجة المستمرة. تكون طاقة خرج ليزر الموجة المستمرة منخفضة نسبيًا بشكل عام، وهو مناسب للمناسبات التي تتطلب تشغيل ليزر الموجة المستمرة. يعني الليزر النبضي أنه يعمل مرة واحدة فقط في فترة زمنية معينة. يتمتع الليزر النبضي بقوة خرج كبيرة وهو مناسب للوسم بالليزر والقطع واللحام والتنظيف والقياس. في الواقع، من حيث مبدأ العمل، تنتمي جميعها إلى نوع النبض، ولكن تردد نبضة الليزر الناتج لليزر الموجة المستمرة مرتفع نسبيًا، ولا يمكن للعين البشرية التعرف عليه.
STYLECNC سأشرح الفرق بين هذين النوعين من الليزر:
الليزر النبضي مقابل الليزر المستمر
التعريف والمبدأ
1. إذا تمت إضافة معدِّل إلى الليزر لتوليد خسارة دورية، فيمكن اختيار جزء من الناتج من عدد معين من النبضات، وهو ما يسمى بالليزر النبضي. وببساطة، فإن ضوء الليزر المنبعث من الليزر النبضي يكون شعاعًا تلو الآخر. وهو عبارة عن شكل ميكانيكي مثل الموجة (موجة راديوية/موجة ضوئية، إلخ) التي تنبعث في نفس الوقت.
2. في ليزر CW، يتم إخراج الضوء بشكل عام مرة واحدة في رحلة ذهابًا وإيابًا في التجويف. نظرًا لأن طول التجويف يكون عادةً في نطاق المليمترات إلى الأمتار، فيمكن إخراجه عدة مرات في الثانية، وهو ما يسمى بالليزر الموجي المستمر. ببساطة، يصدر ليزر CW بشكل مستمر. يوفر مصدر مضخة الليزر الطاقة باستمرار لتوليد خرج الليزر لفترة طويلة، وبالتالي الحصول على ضوء ليزر موجي مستمر.
المميزات
1. من خلال إثارة المادة العاملة وإخراج الليزر المقابل، يمكن أن يستمر ليزر CW في الوضع المستمر لفترة طويلة من الزمن.
2. يتمتع الليزر النبضي بقوة خرج كبيرة؛ وهو مناسب للوسم بالليزر والقطع والقياس، وما إلى ذلك. والميزة هي أن الارتفاع الإجمالي في درجة حرارة قطعة العمل صغير، ونطاق التأثر بالحرارة صغير، وتشوه قطعة العمل صغير.
مميز
1. يتمتع ليزر الموجة المستمرة بحالة عمل مستقرة، أي حالة مستقرة. يتمتع عدد الجسيمات لكل مستوى طاقة في ليزر الموجة المستمرة وحقل الإشعاع في التجويف بتوزيع مستقر.
2. يشير الليزر النبضي إلى الليزر الذي يكون عرض نبضته لليزر الواحد أقل من 0.25 ثانية ويعمل مرة واحدة فقط في فترة زمنية معينة.
أساليب العمل
1. يشير وضع عمل الليزر النبضي إلى الوضع الذي يكون فيه خرج الليزر متقطعًا ويعمل مرة واحدة فقط في فترة زمنية معينة.
2. يعني وضع عمل الليزر الموجي المستمر أن خرج الليزر مستمر، ولا ينقطع الخرج بعد تشغيل الليزر.
انتاج الطاقة
1. يتمتع الليزر النبضي بقوة إخراج كبيرة.
2. إن طاقة خرج الليزر الموجي المستمر منخفضة نسبيًا بشكل عام.
الطاقة القصوى
1. لا يمكن لأشعة الليزر CW عمومًا تحقيق حجم قوتها الخاصة فقط.
2. يمكن لليزر النبضي تحقيق أضعاف طاقته الخاصة. كلما كان عرض النبضة أقصر، كان التأثير الحراري أقل، ويتم استخدام المزيد من الليزر النبضي في المعالجة الدقيقة.
المواد الاستهلاكية والصيانة
1. مولد الليزر النبضي: يحتاج إلى صيانة متكررة، وسوف تكون المواد الاستهلاكية متاحة في وقت لاحق.
2. مولد الليزر الموجي المستمر: لا يحتاج إلى صيانة تقريبًا، ولا يتطلب أي مواد استهلاكية في المرحلة اللاحقة.
التنظيف بالليزر المستمر مقابل التنظيف بالليزر النبضي
التنظيف بالليزر هي تقنية تنظيف سطح المواد الناشئة التي يمكن أن تحل محل التنظيف التقليدي بالتخليل والنفخ الرملي والتنظيف بمسدس الماء عالي الضغط. تعتمد آلة التنظيف بالليزر على رأس تنظيف محمول وليزر الألياف، مما يتميز بنقل مرن وتحكم جيد ومواد قابلة للتطبيق على نطاق واسع وكفاءة عالية وتأثير جيد.
إن جوهر التنظيف بالليزر هو استخدام خصائص كثافة طاقة الليزر العالية لتدمير الملوثات الملتصقة بسطح الركيزة دون إتلاف الركيزة. وفقًا لتحليل الخصائص البصرية للركيزة المنظفة والملوثات، يمكن تقسيم آلية التنظيف بالليزر إلى فئتين: الأولى هي استخدام الفرق في معدل امتصاص الملوثات والركيزة لطول موجي معين لطاقة الليزر، بحيث يمكن امتصاص طاقة الليزر بالكامل. يتم امتصاص الملوثات، بحيث يتم تسخين الملوثات للتمدد أو التبخر. النوع الآخر هو أن هناك فرقًا ضئيلًا في معدل امتصاص الليزر بين الركيزة والملوث. يتم استخدام ليزر نبضي عالي التردد وعالي الطاقة للتأثير على سطح الجسم، وتتسبب موجة الصدمة في انفجار الملوث وانفصاله عن سطح الركيزة.
في مجال التنظيف بالليزر، أصبح الليزر الليفي هو الخيار الأفضل لمصدر ضوء التنظيف بالليزر نظرًا لموثوقيته العالية واستقراره ومرونته. بصفتهما المكونين الرئيسيين لليزر الليفي، يشغل الليزر الليفي المستمر والليزر الليفي النبضي مكانة مهيمنة في معالجة المواد العيانية ومعالجة المواد الدقيقة على التوالي.
إن إزالة الصدأ والطلاء والزيت وطبقة الأكسيد على الأسطح المعدنية هي حاليًا المجال الأكثر استخدامًا في التنظيف بالليزر. تتطلب إزالة الصدأ العائم أدنى كثافة طاقة ليزر، ويمكن تحقيق ذلك باستخدام ليزر نبضي عالي الطاقة أو حتى ليزر موجة مستمرة بجودة شعاع رديئة. بالإضافة إلى طبقة الأكسيد الكثيفة، من الضروري عمومًا استخدام ليزر MOPA بطاقة نبضية أحادية الوضع تقريبًا تبلغ حوالي 1.5 مللي جول بكثافة طاقة عالية. بالنسبة للملوثات الأخرى، يجب اختيار مصدر ضوء مناسب وفقًا لخصائص امتصاص الضوء وسهولة التنظيف. STYLECNCإن سلسلة آلات التنظيف بالليزر ذات الموجات النبضية والمستمرة من شركة 'S' مناسبة لتطبيق البقع الخشنة ذات الطاقة الكبيرة جدًا والبقع الدقيقة ذات الطاقة العالية على التوالي.
في ظل نفس ظروف الطاقة، تكون كفاءة التنظيف لليزر النبضي أعلى بكثير من كفاءة الليزر الموجي المستمر. وفي الوقت نفسه، يمكن لليزر النبضي التحكم بشكل أفضل في مدخلات الحرارة ومنع ارتفاع درجة حرارة الركيزة أو ذوبانها بشكل كبير.
تتمتع أشعة الليزر CW بميزة السعر، ويمكنها تعويض الفجوة في الكفاءة مع أشعة الليزر النبضية باستخدام أشعة الليزر عالية الطاقة، ولكن أشعة الليزر CW عالية الطاقة تسبب مدخلات حرارية أكبر وأضرارًا متزايدة للركيزة.
لذلك، هناك اختلافات جوهرية بين الاثنين في سيناريوهات التطبيق. مع الدقة العالية، من الضروري التحكم الصارم في تسخين الركيزة، وسيناريوهات التطبيق التي تتطلب أن تكون الركيزة غير مدمرة، مثل القوالب، يجب اختيار الليزر النبضي. بالنسبة لبعض الهياكل الفولاذية الكبيرة والأنابيب وما إلى ذلك، نظرًا للحجم الكبير وتبديد الحرارة السريع، فإن متطلبات تلف الركيزة ليست عالية، ويمكن اختيار الليزر الموجي المستمر.
اللحام بالليزر المستمر مقابل اللحام بالليزر النبضي
اللحام بالليزر is to use high-energy laser pulses to locally heat the material in a small area. The energy of the laser radiation diffuses into the interior of the material through heat conduction, and the material is melted to form a specific mol10 pool. Laser welding is a of the important aspects of the application of laser material processing technology. Laser welding machines are mainly divided into pulse laser welding and continuous wave laser welding.
اللحام بالليزر يهدف بشكل أساسي إلى لحام المواد ذات الجدران الرقيقة والأجزاء الدقيقة، ويمكنه تحقيق اللحام النقطي، واللحام الطرفي، واللحام بالغرز، واللحام الختمي، وما إلى ذلك، مع نسبة عرض إلى ارتفاع عالية، وعرض لحام صغير، ومنطقة تأثر بالحرارة صغيرة، وتشوه صغير، وسرعة لحام سريعة. خط اللحام مسطح وجميل، ولا يحتاج إلى معالجة بسيطة بعد اللحام، وخط اللحام عالي الجودة، ولا يحتوي على مسام، ويمكن التحكم فيه بدقة، ونقطة التركيز صغيرة، ودقة التموضع عالية، ومن السهل تحقيق الأتمتة.
يستخدم لحام الليزر النبضي بشكل أساسي في اللحام النقطي واللحام التماسي لمواد الصفائح المعدنية. تنتمي عملية اللحام الخاصة به إلى نوع التوصيل الحراري، أي أن إشعاع الليزر يسخن سطح قطعة العمل، وينتشر في المادة من خلال التوصيل الحراري للتحكم في شكل الموجة والعرض وقوة الذروة وتردد التكرار لنبضة الليزر وغيرها من المعلمات. ، لتشكيل اتصال جيد بين قطع العمل. أكبر ميزة في لحام الليزر النبضي هي أن ارتفاع درجة حرارة قطعة العمل بشكل عام صغير، ونطاق التأثر بالحرارة صغير، وتشوه قطعة العمل صغير.
معظم عمليات اللحام بالليزر الموجي المستمر هي عبارة عن ليزر عالي الطاقة بقوة تزيد عن 500 واط. بشكل عام، يجب استخدام مثل هذه الليزرات للألواح فوق 1mmآلية اللحام الخاصة به هي اللحام العميق القائم على تأثير الثقب الدقيق، مع نسبة عرض إلى ارتفاع كبيرة، والتي يمكن أن تصل إلى أكثر من 5:1، وسرعة لحام سريعة وتشوه حراري صغير. لها مجموعة واسعة من التطبيقات في الآلات والسيارات والسفن وغيرها من الصناعات. هناك أيضًا بعض الليزر CW منخفض الطاقة بقوة تتراوح من عشرات إلى مئات الواط، والتي تستخدم على نطاق واسع في صناعات اللحام البلاستيكي واللحام بالليزر.
يتم إجراء لحام الليزر الموجي المستمر بشكل أساسي عن طريق تسخين سطح قطعة العمل بشكل مستمر باستخدام ليزر الألياف أو ليزر أشباه الموصلات. آلية اللحام الخاصة به هي لحام الاختراق العميق بناءً على تأثير الثقب الدقيق، مع نسبة عرض إلى ارتفاع كبيرة وسرعة لحام سريعة.
يتم استخدام اللحام بالليزر النبضي بشكل أساسي في اللحام النقطي واللحام التماسي للمواد المعدنية ذات الجدران الرقيقة بسمك أقل من 1mmتنتمي عملية اللحام إلى نوع التوصيل الحراري، أي أن إشعاع الليزر يسخن سطح قطعة العمل، ثم ينتشر في المادة من خلال التوصيل الحراري. تعمل المعلمات مثل الشكل الموجي والعرض وقوة الذروة ومعدل التكرار على إنشاء اتصال جيد بين قطع العمل. لها عدد كبير من التطبيقات في أغلفة منتجات 3C، وبطاريات الليثيوم، والمكونات الإلكترونية، ولحام إصلاح القالب وغيرها من الصناعات.
الميزة الأكبر في اللحام بالليزر النبضي هي أن الارتفاع الإجمالي في درجة حرارة قطعة العمل صغير، ونطاق التأثر بالحرارة صغير، وتشوه قطعة العمل صغير.
اللحام بالليزر هو لحام اندماجي، يستخدم شعاع الليزر كمصدر للطاقة ويؤثر على مفصل اللحام. يمكن توجيه شعاع الليزر بواسطة عنصر بصري مسطح، مثل المرآة، ثم إسقاطه على خط اللحام بواسطة عنصر تركيز عاكس أو مرآة. اللحام بالليزر هو لحام غير تلامسي، ولا يتطلب أي ضغط أثناء التشغيل، ولكن يلزم وجود غاز خامل لمنع أكسدة تجمع المول10، ويُستخدم المعدن الحشو أحيانًا. يمكن دمج اللحام بالليزر مع اللحام MIG لتشكيل لحام مركب MIG بالليزر لتحقيق لحام اختراق كبير، ويتم تقليل مدخلات الحرارة بشكل كبير مقارنة بلحام MIG.