Potencia láser:
La soldadura por láser tiene un umbral de densidad de energía láser. Una vez que se alcanza o supera este valor, la profundidad de penetración aumentará considerablemente, de lo contrario la profundidad de penetración será muy superficial. Solo cuando la densidad de potencia del láser en la pieza de trabajo exceda el umbral (relacionado con el material), se generará el plasma y se podrá garantizar la soldadura de penetración profunda estable. Si la potencia del láser es inferior a este umbral, solo se produce la fusión de la superficie de la pieza de trabajo, es decir, la soldadura se realiza en un tipo de conductividad térmica estable. Cuando la densidad de potencia del láser está cerca de la condición crítica para la formación de pequeños orificios, la soldadura de penetración profunda y la soldadura por conducción se convierten alternativamente en un proceso de soldadura inestable, lo que resulta en grandes fluctuaciones en la penetración. Durante la soldadura de penetración profunda con láser, la potencia del láser controla simultáneamente la profundidad de penetración y la velocidad de soldadura. La penetración de la soldadura está directamente relacionada con la densidad de potencia del haz y es una función de la potencia del haz incidente y el punto focal del haz. En términos generales, para un rayo láser con un cierto diámetro, la profundidad de penetración aumenta a medida que aumenta la potencia del rayo.
Punto focal del haz:
El tamaño del punto del haz es una de las variables más importantes en la soldadura láser, ya que determina la densidad de potencia. Pero para los láseres de alta potencia, su medición es un problema difícil, aunque existen muchas técnicas de medición indirecta.
El tamaño del punto límite de difracción del punto focal del haz se puede calcular de acuerdo con la teoría de difracción de luz, pero debido a la aberración de la lente de enfoque, el tamaño del punto real es mayor que el valor calculado. El método de medición real más simple es el método de perfil isotérmico, que utiliza papel grueso para quemar y penetrar la placa de polipropileno para medir el punto focal y el diámetro de perforación. Este método requiere medición y práctica para dominar la potencia del láser y el tiempo de acción del rayo.
Valor de absorción de material
La absorción de luz láser por un material depende de algunas propiedades importantes del material, como la absortividad, la reflectividad, la conductividad térmica, la temperatura de fusión, la temperatura de evaporación, etc. La más importante de las cuales es la absortividad.
Los factores que afectan la tasa de absorción del rayo láser del material incluyen dos aspectos: Primero, la resistividad del material. Después de medir la tasa de absorción de la superficie pulida del material, se encuentra que la tasa de absorción del material es proporcional a la raíz cuadrada de la resistividad y la resistividad varía con la temperatura. Y cambio; En segundo lugar, el estado de la superficie (o acabado) del material tiene una influencia más importante en la tasa de absorción del haz, lo que tiene un efecto significativo en el efecto de soldadura.
La longitud de onda de salida de CO2el láser suele ser de 10,6 μm. La tasa de absorción de no metales como cerámica, vidrio, caucho, plásticos, etc. es muy alta a temperatura ambiente, mientras que la absorción de materiales metálicos es muy pobre a temperatura ambiente, hasta que el material se funde o incluso se hace gas. Su absorción solo aumenta drásticamente. El método de usar revestimiento de superficie o generar una película de óxido en la superficie es muy eficaz para mejorar la absorción del haz de luz por el material.
Velocidad de soldadura
La velocidad de soldadura tiene una gran influencia en la profundidad de penetración. Aumentar la velocidad hará que la penetración sea menos profunda, pero una velocidad demasiado baja provocará una fusión excesiva del material y la penetración de la soldadura en la pieza de trabajo. Por lo tanto, existe un rango de velocidad de soldadura adecuado para una cierta potencia de láser y un cierto espesor de cierto material, y la profundidad máxima de penetración se puede obtener con el valor de velocidad correspondiente.
