Hanfodion Weldio Laser
Mae weldio laser yn broses ddigyswllt sy'n gofyn am fynediad i'r parth weldio o un ochr i'r rhannau sy'n cael eu weldio.
• Mae'r weldiad yn cael ei ffurfio wrth i'r golau laser dwys gynhesu'r deunydd yn gyflym - a gyfrifir yn nodweddiadol mewn mili-eiliadau.
• Yn nodweddiadol mae 3 math o weldiad:
- Modd dargludo.
- Dargludiad / modd treiddio.
– Treiddiad neu ddull twll clo.
• Mae weldio modd dargludiad yn cael ei berfformio ar ddwysedd ynni isel gan ffurfio nugget weldio sy'n fas ac yn llydan.
• Mae modd dargludo/treiddio yn digwydd ar ddwysedd egni canolig, ac yn dangos mwy o dreiddiad na modd dargludiad.
• Nodweddir y treiddiad neu'r weldio modd twll clo gan weldiau cul dwfn.
- Yn y modd hwn mae'r golau laser yn ffurfio ffilament o ddeunydd anwedd a elwir yn “dwll clo” sy'n ymestyn i'r deunydd ac yn darparu sianel i'r golau laser gael ei ddanfon yn effeithlon i'r deunydd.
- Nid yw'r cyflenwad uniongyrchol hwn o ynni i'r deunydd yn dibynnu ar ddargludiad i gyflawni treiddiad, ac felly mae'n lleihau'r gwres i'r deunydd ac yn lleihau'r parth yr effeithir arno gan wres.
Weldio Dargludiad
• Mae uno dargludiad yn disgrifio teulu o brosesau y mae'r pelydryn laser yn canolbwyntio arnynt:
– I roi dwysedd pŵer ar y drefn o 10³ Wmm⁻²
- Mae'n asio deunydd i greu uniad heb anweddiad sylweddol.
• Mae gan weldio dargludiad 2 fodd:
- Gwresogi uniongyrchol
- Trawsyrru ynni.
Gwres Uniongyrchol
• Yn ystod gwresogi uniongyrchol,
- mae llif gwres yn cael ei reoli gan ddargludiad thermol clasurol o ffynhonnell wres arwyneb a gwneir y weldiad trwy doddi darnau o'r deunydd sylfaen.
• Gwnaed y welds dargludiad 1af yn y 1960au cynnar, defnyddiwyd rhuddem pwls pŵer isel a CO2 laserau ar gyfer cysylltwyr gwifren.
• Gellir gwneud welds dargludiad mewn ystod eang o fetelau ac aloion ar ffurf gwifrau a thaflenni tenau mewn gwahanol ffurfweddau gan ddefnyddio.
- CO2 , Nd:YAG a laserau deuod gyda lefelau pŵer ar drefn degau o watiau.
– Gwresogi uniongyrchol gan a CO2 gellir defnyddio pelydr laser hefyd ar gyfer weldiadau glin a casgen mewn taflenni polymer.
Weldio Trosglwyddo
• Mae weldio trawsyrru yn ffordd effeithlon o uno polymerau sy'n trawsyrru pelydriad isgoch agos Nd:YAG a laserau deuod.
• Mae'r egni'n cael ei amsugno trwy ddulliau amsugno rhyngwynebol newydd.
• Gellir uno cyfansoddion ar yr amod bod priodweddau thermol y matrics a'r atgyfnerthu yn debyg.
• Defnyddir y dull trawsyrru ynni o weldio dargludiad gyda deunyddiau sy'n trawsyrru ger ymbelydredd isgoch, yn enwedig polymerau.
• Rhoddir inc amsugno ar ryngwyneb cymal glin. Mae'r inc yn amsugno'r egni trawst laser, sy'n cael ei gynnal i drwch cyfyngedig o ddeunydd amgylchynol i ffurfio ffilm rhyngwyneb tawdd sy'n solidoli fel y cymal wedi'i weldio.
• Gellir gwneud uniadau glin adran drwchus heb doddi arwynebau allanol yr uniad.
• Gellir gwneud weldiadau casgen trwy gyfeirio'r egni tuag at y llinell uniad ar ongl trwy ddeunydd ar un ochr i'r uniad, neu o un pen os yw'r defnydd yn drawsyrru iawn.
Sodro Laser a Presyddu
• Yn y prosesau sodro a phresyddu laser, defnyddir y trawst i doddi ychwanegiad llenwi, sy'n gwlychu ymylon yr uniad heb doddi'r deunydd sylfaen.
• Dechreuodd sodro laser ddod yn boblogaidd yn gynnar yn yr 1980au am uno gwifrau cydrannau electronig trwy dyllau mewn byrddau cylched printiedig. Mae paramedrau'r broses yn cael eu pennu gan briodweddau'r deunydd.
Weldio Laser treiddiad
• Ar ddwysedd pŵer uchel bydd yr holl ddeunyddiau'n anweddu os gellir amsugno'r egni. Felly, wrth weldio yn y modd hwn mae twll fel arfer yn cael ei ffurfio gan anweddiad.
• Yna mae'r "twll" hwn yn cael ei groesi drwy'r defnydd gyda'r waliau tawdd yn selio y tu ôl iddo.
• Y canlyniad yw'r hyn a elwir yn "weldiad twll clo. Nodweddir hyn gan ei barth ymasiad ochrau cyfochrog a lled cul.
Effeithlonrwydd Weldio Laser
• Gelwir term i ddiffinio'r cysyniad hwn o effeithlonrwydd yn "effeithlonrwydd uno".
• Nid yw'r effeithlonrwydd uno yn wir effeithlonrwydd gan fod ganddo unedau o (mm2 wedi'i uno /kJ wedi'i gyflenwi).
– Effeithlonrwydd=Vt/P (cilyddol yr egni penodol wrth dorri) lle mae V = buanedd croesi, mm/s; t = trwch weldio, mm; P = pŵer digwyddiad, KW.
Ymuno Effeithlonrwydd
• Po uchaf yw gwerth yr effeithlonrwydd uno, y lleiaf o ynni sy'n cael ei wario ar wresogi diangen.
– Parth yr effeithir arno gan wres is (HAZ).
- llai o afluniad.
• Mae weldio gwrthiant yn fwyaf effeithlon yn hyn o beth oherwydd dim ond ar y rhyngwyneb gwrthiant uchel i'w weldio y cynhyrchir yr egni ymasiad a HAZ.
• Mae gan laser a pelydr electron hefyd effeithlonrwydd da a dwyseddau pŵer uchel.
Amrywiadau Proses
• Weldio Laser Estynedig Arc.
- Bydd yr arc o dortsh TIG wedi'i osod yn agos at y pwynt rhyngweithio trawst laser yn cloi'n awtomatig ar y man poeth a gynhyrchir â laser.
- Mae'r tymheredd sy'n ofynnol ar gyfer y ffenomen hon tua 300 ° C yn uwch na'r tymheredd amgylchynol.
- Yr effaith yw naill ai sefydlogi arc sy'n ansefydlog oherwydd ei gyflymder tramwy neu leihau gwrthiant arc sy'n sefydlog.
– Dim ond ar gyfer arcau sydd â jet catod araf y mae'r cloi yn digwydd; hynny yw, ar gyfer ceryntau llai na 80A.
- Mae'r arc ar yr un ochr i'r darn gwaith â'r laser sy'n caniatáu i'r cyflymder weldio ddyblu ar gyfer cynnydd cymedrol yn y gost cyfalaf.
• Weldio Laser Twin Beam
- Os defnyddir 2 drawst laser ar yr un pryd, yna mae posibilrwydd o reoli geometreg y pwll weldio a siâp y gleiniau weldio.
– Gan ddefnyddio 2 drawst electron, gellid sefydlogi’r twll clo gan achosi llai o donnau ar y pwll weldio a rhoi gwell treiddiad a siâp gleiniau.
— Excimer a CO2 Dangosodd cyfuniad trawst laser gwell cyplydd ar gyfer weldio deunyddiau adlewyrchedd uchel, megis alwminiwm neu gopr y gellid ei gael.
– Ystyriwyd y cyplydd uwch yn bennaf oherwydd:
• newid yr adlewyrchedd trwy grychiadau arwyneb a achosir gan y llosgydd.
• effaith eilaidd yn bathu o gyplu trwy'r plasma a gynhyrchir gan ebyrn.
