Parâmetros do processo de soldagem a laser

(1) Densidade de potência. A densidade de potência é um dos parâmetros mais críticos no processamento a laser. Com uma densidade de potência mais alta, a camada superficial pode ser aquecida até o ponto de ebulição em um intervalo de tempo de microssegundos, produzindo uma grande quantidade de vaporização. Portanto, a alta densidade de potência é benéfica para o processamento de remoção de material, como perfuração, corte e gravação. Para densidade de potência mais baixa, leva vários milissegundos para que a temperatura da superfície atinja o ponto de ebulição. Antes que a superfície vaporize, a camada inferior atinge o ponto de fusão, o que é fácil para formar uma boa solda fundida. Portanto, na soldagem a laser por condução, a densidade de potência varia de 10^4 a 10^6W/CM^2.
(2) Forma de onda de pulso de laser. A forma de onda do pulso de laser é uma questão importante na soldagem a laser, especialmente na soldagem de filmes finos. Quando um feixe de laser de alta intensidade é irradiado na superfície do material, 60 ~ 98% da energia do laser será refletida e perdida na superfície do metal, e a refletividade varia com a temperatura da superfície. Durante a ação de um pulso de laser, a refletividade do metal varia muito.
(3) Largura do pulso do laser. A largura do pulso é um dos parâmetros importantes da soldagem a laser pulsado. Não é apenas um parâmetro importante que distingue a remoção de material da fusão de material, mas também um parâmetro chave que determina o custo e o volume do equipamento de processamento.
(4) A influência da desfocagem na qualidade da soldagem. A soldagem a laser geralmente requer uma certa desfocagem, porque a densidade de potência no centro do ponto no foco do laser é muito alta, o que é fácil de evaporar em furos. A distribuição da densidade de potência é relativamente uniforme em cada plano afastado do foco do laser. Existem dois tipos de desfocagem: desfocagem positiva e desfocagem negativa. O plano focal está localizado acima da peça de trabalho para desfocagem positiva e vice-versa para desfocagem negativa. De acordo com a teoria da óptica geométrica, quando a distância entre os planos de desfocagem positivo e negativo e o plano de soldagem é igual, a densidade de potência nos planos correspondentes é aproximadamente a mesma, mas a forma da poça fundida obtida é na verdade diferente. Quando a desfocagem é negativa, pode-se obter uma maior profundidade de fusão, o que está relacionado ao processo de formação da poça fundida. Experimentos mostram que quando o laser é aquecido por 50 ~ 200us, o material começa a derreter, formando metal líquido e vaporizando parcialmente, formando vapor de alta pressão e ejetando a uma velocidade extremamente alta, emitindo uma luz branca deslumbrante. Ao mesmo tempo, a alta concentração de gás faz com que o metal líquido se mova para a borda da poça de fusão, formando uma depressão no centro da poça de fusão. Quando a desfocagem é negativa, a densidade de potência no interior do material é maior do que na superfície, o que facilita a formação de fusão e vaporização mais fortes, de modo que a energia luminosa é transmitida mais profundamente no material. Portanto, em aplicações práticas, quando é necessária uma profundidade de fusão maior, é utilizada a desfocagem negativa; ao soldar materiais finos, a desfocagem positiva é adequada.
(5) Velocidade de soldagem. A velocidade da soldagem afetará a entrada de calor por unidade de tempo. Se a velocidade de soldagem for muito lenta, a entrada de calor será muito grande, resultando na queima da peça de trabalho. Se a velocidade de soldagem for muito rápida, a entrada de calor será muito pequena, resultando na soldagem incompleta da peça.