Samspil leysis og efna felur í sér mörg eðlisfræðileg fyrirbæri og eiginleika. Næstu þrjár greinar munu kynna þrjú helstu eðlisfræðileg fyrirbæri sem tengjast leysisuðuferlinu til að veita samstarfsfólki skýrari skilning álaser suðu ferli: skipt í leysir frásogshraða og breytingar á ástandi, plasma og skráargatsáhrifum. Að þessu sinni munum við uppfæra sambandið milli breytinga á ástandi leysis og efna og frásogshraða.
Breytingar á ástandi efnis af völdum samspils leysis og efna
Laservinnsla málmefna byggist aðallega á varmavinnslu ljóshitaáhrifa. Þegar leysigeislun er beitt á yfirborð efnisins verða ýmsar breytingar á yfirborði efnisins við mismunandi aflþéttleika. Þessar breytingar fela í sér hækkun yfirborðshita, bráðnun, uppgufun, skráargatsmyndun og plasmamyndun. Þar að auki hafa breytingar á líkamlegu ástandi efnisyfirborðs mikil áhrif á frásog efnisins á leysi. Með aukningu á aflþéttleika og verkunartíma mun málmefnið gangast undir eftirfarandi breytingar á ástandi:
Þegarleysir mátturþéttleiki er lítill (<10 ^ 4w/cm ^ 2) og geislunartíminn er stuttur, leysiorkan sem málminn frásogast getur aðeins valdið því að hitastig efnisins hækki frá yfirborði að innan, en fasti fasinn helst óbreyttur . Það er aðallega notað til að glæða hluta og herða meðhöndlun á fasabreytingum, þar sem verkfæri, gír og legur eru í meirihluta;
Með aukningu á leysiraflsþéttleika (10 ^ 4-10 ^ 6w/cm ^ 2) og lengingu á geislunartíma bráðnar yfirborð efnisins smám saman. Þegar inntaksorkan eykst færist vökva-fast viðmótið smám saman í átt að djúpa hluta efnisins. Þetta eðlisfræðilega ferli er aðallega notað við endurbræðslu yfirborðs, málmblöndur, klæðningu og varmaleiðni suðu málma.
Með því að auka aflþéttleikann enn frekar (>10 ^ 6w/cm ^ 2) og lengja leysiaðgerðartímann bráðnar efnisyfirborðið ekki aðeins heldur gufar það upp og gufuðu efnin safnast saman nálægt yfirborði efnisins og jónast veikt til að mynda plasma. Þetta þunnt plasma hjálpar efninu að gleypa leysirinn; Undir þrýstingi uppgufunar og þenslu afmyndast vökvayfirborðið og myndar gryfjur. Þetta stig er hægt að nota fyrir leysisuðu, venjulega í splicing varmaleiðni suðu á örtengingum innan 0,5 mm.
Með því að auka aflþéttleikann enn frekar (>10 ^ 7w/cm ^ 2) og lengja geislunartímann fer efnisyfirborðið í gegnum sterka uppgufun og myndar plasma með mikilli jónunargráðu. Þetta þétta plasma hefur verndandi áhrif á leysirinn, sem dregur verulega úr orkuþéttleika leysisins sem kemur inn í efnið. Á sama tíma, undir miklum gufuviðbragðskrafti, myndast lítil göt, almennt þekkt sem skráargöt, inni í bráðnuðu málmi, tilvist skráargata er gagnleg fyrir efnið til að gleypa leysir, og þetta stig er hægt að nota fyrir leysir djúpsamruna suðu, skurð og borun, höggherðingu o.fl.
Við mismunandi aðstæður munu mismunandi bylgjulengdir leysigeislunar á mismunandi málmefnum leiða til sérstakra gildi aflþéttleika á hverju stigi.
Hvað varðar frásog leysis af efnum er uppgufun efna mörk. Þegar efnið fer ekki í uppgufun, hvort sem það er í föstu eða fljótandi fasa, breytist frásog þess á leysi aðeins hægt með hækkun yfirborðshita; Þegar efnið gufar upp og myndar plasma og skráargöt mun frásog efnisins á leysi skyndilega breytast.
Eins og sýnt er á mynd 2 er frásogshraði leysis á yfirborði efnisins við leysisuðu breytilegt eftir aflþéttleika leysis og yfirborðshita efnis. Þegar efnið er ekki brætt eykst frásogshraðinn efnisins til leysisins hægt með aukningu yfirborðshita efnisins. Þegar aflþéttleiki er meiri en (10 ^ 6w/cm ^ 2) gufar efnið upp kröftuglega og myndar skráargat. Laserinn fer inn í skráargatið fyrir margar endurspeglun og frásog, sem leiðir til verulegrar aukningar á frásogshraða efnisins til leysisins og verulegrar aukningar á bræðsludýpi.
Frásog leysis með málmefnum – Bylgjulengd
Myndin hér að ofan sýnir sambandsferilinn á milli endurspeglunar, gleypni og bylgjulengdar algengra málma við stofuhita. Á innrauða svæðinu minnkar frásogshraðinn og endurskin eykst með aukinni bylgjulengd. Flestir málmar endurkasta sterklega 10,6um (CO2) bylgjulengd innrautt ljós en veikt endurkasta 1,06um (1060nm) bylgjulengd innrautt ljós. Málmefni hafa hærri frásogshraða fyrir stuttbylgjulengdar leysir, svo sem blátt og grænt ljós.
Frásog leysis með málmefnum - Hitastig efnis og orkuþéttleiki leysis
Tökum ál sem dæmi, þegar efnið er fast, er frásogshraðinn leysir um 5-7%, frásogshraði vökva er allt að 25-35% og getur náð yfir 90% í skráargatsástandinu.
Frásogshraði efnisins til leysisins eykst með hækkandi hitastigi. Frásogshraði málmefna við stofuhita er mjög lágt. Þegar hitastigið hækkar að nálægt bræðslumarki getur frásogshraðinn náð 40% ~ 60%. Ef hitastigið er nálægt suðumarki getur frásogshraðinn náð allt að 90%.
Frásog leysis með málmefnum - Yfirborðsástand
Hefðbundið frásogshraða er mælt með því að nota slétt málmyfirborð, en í hagnýtum notkun leysirhitunar er venjulega nauðsynlegt að auka frásogshraða tiltekinna hárspeglunarefna (ál, kopar) til að forðast falska lóðun af völdum mikillar endurspeglunar;
Hægt er að nota eftirfarandi aðferðir:
1. Að samþykkja viðeigandi yfirborðsmeðferðarferli til að bæta endurspeglun leysis: frumgerð oxun, sandblástur, leysirhreinsun, nikkelhúðun, tinhúðun, grafíthúð osfrv. getur allt bætt frásogshraða leysisins efnisins;
Kjarninn er að auka grófleika yfirborðs efnisins (sem stuðlar að mörgum leysisspeglum og frásog), auk þess að auka húðunarefnið með háum frásogshraða. Með því að gleypa leysirorku og bræða hana og rokka í gegnum efni með háum frásogshraða, er leysirhiti sendur til grunnefnisins til að bæta frásogshraða efnisins og draga úr sýndarsuðu af völdum mikillar endurspeglunar.
Pósttími: 23. nóvember 2023
