Samanburður á suðuáhrifum leysira með mismunandi kjarnaþvermál

Lasersuðuhægt að ná með samfelldum eða púlsuðum leysigeislum. Meginreglur umlaser suðumá skipta í hitaleiðni suðu og leysir djúpsuðu. Þegar aflþéttleiki er minni en 104 ~ 105 W/cm2 er það hitaleiðni suðu. Á þessum tíma er skarpskyggni dýpt grunnt og suðuhraði er hægur; þegar aflþéttleiki er meiri en 105 ~ 107 W/cm2, er málmflöturinn íhvolfur í „göt“ vegna hita, sem myndar djúpa gegnumsuðu, sem hefur einkennin af miklum suðuhraða og stóru hlutfalli. Meginreglan um varmaleiðnilaser suðuer: leysigeislun hitar yfirborðið sem á að vinna og yfirborðshiminn dreifist inn í það með varmaleiðni. Með því að stjórna leysibreytum eins og leysipúlsbreidd, orku, hámarksafli og endurtekningartíðni er vinnustykkið brætt til að mynda ákveðna bráðna laug.

Laser djúp skarpsuðu suðu notar almennt samfelldan leysigeisla til að ljúka tengingu efna. Málmvinnsluferli þess er mjög svipað því sem er í rafeindageislasuðu, það er að segja að orkubreytingarkerfið er lokið í gegnum „lykilgat“ uppbyggingu.

Við leysigeislun með nægilega miklum kraftþéttleika gufar efnið upp og lítil göt myndast. Þetta litla gat fyllt með gufu er eins og svartur líkami og gleypir nánast alla orku innfallsgeislans. Jafnvægishitinn í holunni nær um 2500°C. Hitinn er fluttur frá ytri vegg háhitaholsins sem veldur því að málmurinn sem umlykur holuna bráðnar. Litla gatið er fyllt með háhita gufu sem myndast við stöðuga uppgufun veggefnisins undir geislun geislans. Veggir litla holunnar eru umkringdir bræddum málmi og fljótandi málmurinn er umkringdur föstu efni (í flestum hefðbundnum suðuferlum og leysirleiðni suðu, er orkan fyrst sett á yfirborð vinnustykkisins og síðan flutt inn í innréttinguna með flutningi ). Vökvaflæði utan holuveggsins og yfirborðsspenna vegglagsins eru í fasi við stöðugt myndaðan gufuþrýsting í holrúminu og viðhalda kraftmiklu jafnvægi. Ljósgeislinn fer stöðugt inn í litla gatið og efnið fyrir utan litla gatið flæðir stöðugt. Þegar ljósgeislinn hreyfist er litla gatið alltaf í stöðugu flæði.

Það er að segja að litla gatið og bráðni málmurinn sem umlykur holuvegginn færist áfram með framhraða stýrigeislans. Bráðinn málmur fyllir skarðið sem eftir er eftir að litla gatið er fjarlægt og þéttist í samræmi við það og suðu myndast. Allt gerist þetta svo hratt að suðuhraði getur auðveldlega náð nokkrum metrum á mínútu.

Eftir að hafa skilið grunnhugtökin aflþéttleika, hitaleiðni suðu og djúpsuðu, munum við næst gera samanburðargreiningu á aflþéttleika og málmfræðilegum áföngum mismunandi kjarnaþvermál.

Samanburður á suðutilraunum byggðar á algengum leysikjarnaþvermáli á markaðnum:

Aflþéttleiki brennipunktsstöðu leysigeisla með mismunandi kjarnaþvermál

Frá sjónarhóli aflþéttleika, undir sama krafti, því minni sem kjarnaþvermálið er, því hærra er birta leysisins og því einbeittari er orkan. Ef leysirinn er borinn saman við beittan hníf, því minni sem kjarnaþvermál er, því beittari er leysirinn. Aflþéttleiki 14um kjarnaþvermál leysir er meira en 50 sinnum meiri en 100um kjarnaþvermál leysir og vinnslugetan er sterkari. Á sama tíma er aflþéttleiki sem reiknaður er hér bara einfaldur meðalþéttleiki. Raunveruleg orkudreifing er áætluð Gaussdreifing og miðorkan verður margföld meðalaflþéttleiki.

Skýringarmynd af leysiorkudreifingu með mismunandi kjarnaþvermál

Litur orkudreifingarmyndarinnar er orkudreifingin. Því rauðari sem liturinn er, því meiri orka. Rauða orkan er staðurinn þar sem orkan er einbeitt. Í gegnum leysiorkudreifingu leysigeisla með mismunandi kjarnaþvermál má sjá að framhlið leysigeisla er ekki skarpur og leysigeislinn er skarpur. Því minni, því samþjappaðari sem orkan er á einum punkti, því skarpari er hún og því sterkari kemst hún í gegnum.

Samanburður á suðuáhrifum leysira með mismunandi kjarnaþvermál

Samanburður á leysigeislum með mismunandi kjarnaþvermál:

(1) Tilraunin notar hraða 150mm/s, fókusstöðusuðu, og efnið er 1 röð ál, 2mm þykkt;

(2) Því stærra sem kjarnaþvermálið er, því stærri bræðslubreidd, því stærra er hitaáhrifasvæðið og því minni aflþéttleiki einingarinnar. Þegar kjarnaþvermálið fer yfir 200um er ekki auðvelt að ná skarpskyggni á háviðbragðsblendi eins og ál og kopar og hærri djúpsuðu er aðeins hægt að ná með miklum krafti;

(3) Lítil kjarna leysir hafa mikla aflþéttleika og geta fljótt slegið skráargöt á yfirborð efna með mikilli orku og litlum hitaáhrifasvæðum. Hins vegar, á sama tíma, er yfirborð suðunnar gróft og líkurnar á að skráargatið falli eru miklar við lághraða suðu og skráargatið er lokað meðan á suðuferlinu stendur. Hringrásin er löng og gallar eins og gallar og svitahola eiga það til að koma fram. Það er hentugur fyrir háhraða vinnslu eða vinnslu með sveifluferil;

(4) Lasarar með stórum kjarnaþvermál hafa stærri ljósbletti og dreifðari orku, sem gerir þá hentugri fyrir endurbræðslu yfirborðs leysir, klæðningu, glæðingu og önnur ferli.