레이저 용접, 드릴링, 열처리 및 절단

레이저 절단

레이저 절단은 레이저 빔을 사용하여 공작물을 조명하기 위해 고전력 밀도 스폿을 형성하는 데 집중하는 것입니다. 재료는 광 에너지를 흡수하고 온도가 급격히 상승합니다. 재료는 용융 또는 기화 온도로 빠르게 가열 한 다음 제트 가스로 끊어 져 재료를 분리합니다. 이 과정에서, 레이저가 공작물의 표면을 조사하면, 광의 일부가 공작물에 흡수되고, 광의 다른 부분은 공작물에 의해 반사된다. 흡수 부는 열에너지로 전환되어 공작물의 표면 온도가 급격히 증가하고 재료가 녹거나 기화됩니다. 동시에 검은 구멍 효과가 생길 수 있으며, 이는 재료의 흡수율을 향상시키고, 빠르게 가열하여 절단 영역에서 재료를 용융 또는 기화시킵니다. 이 때, 산소 블로잉은 연소를 지원하고 절단 속도를 증가시키기 위해 많은 열에너지를 제공 할 수 있습니다. 연속 출력 레이저는 절단에 사용해야합니다. 특징 : 레이저는 매우 단단하고 매우 부서지기 쉽고 극도로 부드럽고 부드러운 재료가 매우 높고 고 용융점을 갖는 어려운 재료를 자극 할 수 있습니다. 슬릿의 너비는 매우 좁습니다. 절단 표면은 부드럽고 깨끗합니다. 절삭 표면의 열 영향 층은 얕고 표면 응력은 작습니다. 절삭 속도가 빠르며 열효율 구역이 작습니다. 기계적 변형 없음, 공구 마모 없음, 자동 생산을 실현하기 쉽습니다.

레이저 용접

레이저 용접은 레이저를 높은 에너지 밀도의 매우 얇은 빔에 집중시키고 공작물을 조사하여 공작물을 가열하고 녹이고 공작물을 용접하여 냉각시킵니다. 레이저 용접은 큰 침투 깊이, 고속 및 고효율을 가지고 있습니다. 레이저 용접은 좁은 연소 영역, 작은 열 영향 영역 및 공작물의 작은 변형을 갖습니다. 동시에 용접 솔기가 작아서 정확한 용접을 실현할 수 있습니다. 용접 구조가 균일하고 제품 크기가 작고, 공극이 거의없고, 포함 된 결함이 거의 없으며, 기계적 성질, 내식성 및 전자기 특성에서의 종래의 용접 방법보다 낫다.

레이저 열처리

레이저 열처리는 고전력 밀도 레이저 빔을 사용하여 금속의 표면 처리 방법입니다. ru dang pa jin.

표면이 융점보다 중요한 변형 온도로 만 가열되면 그 표면이 빠르게 오스테 나이트 화 된 다음 급속히자가 냉각되고 켄칭되며, 금속 표면이 급속하게 강화되고, 즉 레이저 변형 경화 (레이저 담금질) ...에 레이저 표면 열처리 기술은 레이저 상 변화 경화 기술, 레이저 코팅 기술, 레이저 합금 기술, 레이저 충격 강화 기술 등이 포함됩니다. 이러한 기술은 기계적 성질, 내열성 및 재료의 내식성을 변화시키는 데 중요한 역할을합니다.

(1) 드릴링

초기 레이저 드릴링은 고정점 충격 방법을 사용했습니다. 즉, 펄스 레이저 빔을 사용하여 구멍이 통과 할 때까지 한 위치에서 구멍을 연속적으로 처리하는 데 사용되었습니다. 이 처리 방법은 처리 된 구멍의 깊이와 직경을 제한합니다.

높은 반복 속도 YAG 레이저가 실제 단계에 들어간 후, 회전식 절단 드릴링 방법 (TREPANNING)이 등장한 것, 즉 특수 광 회전 헤드 또는 수치 제어를 사용하여 레이저 중첩 처리를위한 원형 궤도를 자동으로 생성합니다. 이것은 구멍 직경의 제한을 제거 할뿐만 아니라 보조 블로잉 때문에 처리 영역이 반 개방되고 용융 된 재료는 방전이 쉽기 때문에 구멍 표면 품질이 좋습니다.

동일한 사양, 특히 회전 본체의 많은 수의 작은 구멍이있는 부품의 경우 플라이 방식의 현재 시추가 개발되었습니다. 즉, 레이저 위치가 구멍 위치가 펄스 후에, 공작물은 구멍이 개방되었는지 여부에 관계없이 사용된다. 광 펄스 갭은 다음 구멍 위치로 빠르게 이동 (이동 또는 회전)되고, 모든 구멍의 처리가 완료 될 때까지 다중 사이클에서 동일한 위치가 여러 번 충격을받습니다. 이점은 레이저 펄스 갭의 시간이 부품 홀의 변위로 사용되는 시간이며, 이는 처리 속도를 크게 증가시킬 수 있다는 것이다. 드릴링 속도는 현재 초당 10 개의 구멍이며 초당 500 개의 구멍에 도달 할 것으로 예상됩니다 (서브 밀리미터 구멍 직경). 기술의 열쇠는 레이저가 도착하고 공작물을 제자리로 이동해야한다는 것입니다. 이는 균일하지 않은 구멍이 매우 어렵습니다. CNC 폐 루프 제어 시스템에 의해 제어되는 홀 처리 속도가 높을 때 라운드 홀 형상을 보장하기 위해 레이저 빔은 레이저 동작 시간 동안 파트와 동 기적으로 이동해야합니다. 레이저 비행 드릴링은 항공 부품의 가공에 사용되고 있으며 환형 연소실의 냉각 구멍 가공은 일반적인 적용 예입니다. 또한, 공기 흐름은 고속 항공기 날개 및 엔진 입구의 날개 표면에서 쉽게 분리되어 난류가 증가하고 공기 역학적 힘의 손실을 초래합니다. 이러한 이유로 흡입 기능이있는 층류 날개 (Nacelle)가 설계되었습니다. 슬리브의 표면은 1mm 두께의 티타늄 합금 플레이트로 만들어져 있으며, 외부 표면 직경은 0.06mm, 내부 표면 직경은 0.1mm이고, 홀 간격은 0.3 ~ 1mm이고, 층류 날개 슬리브의 작은 구멍은 펀칭 방법을 비행하여 완성됩니다.

미크론 수준의 조리개가있는 체형의 경우 엑시머 레이저 또는 Q 스위치 YAG 레이저 (초당 수천 개의 구멍을 처리 할 수 ​​있음)가있는 빠른 스캐닝 처리가 만족스러운 결과를 얻을 수 있습니다.

(2) 절단

레이저 절단은 가까운 장래에 CO 2 레이저에 의해 여전히 지배됩니다. 장치 전력이 증가함에 따라 절삭 깊이와 속도가 크게 향상되었습니다. 가공 품질을 향상시키기 위해 고압 공기 송풍 (최대 1.6-2.0MPa)을 사용하고 3.4KW의 전력이있는 CO 2 레이저는 두께가 5 ~ 6mm의 알루미늄 플레이트를 절단 할 수 있습니다. 절단이 부드럽고 앞면에 슬래그가 남아 있지 않습니다. 두 개의 레이저 복합 절단 재료의 사용이 낮은 에너지 소비를 달성 할 수 있다는 것을 언급 할 가치가 있습니다. 도 1은 2 종류의 레이저 복합 절단을위한 실험 장치의 개략도이다. 실험은 CO (270W) 레이저 및 KRF (30W) 레이저의 결합 된 절단이 단일 CO (300W) 레이저 절단 탄소 강에 비해 40 % 이상 속도를 30 % 증가시킬 수 있음을 보여줍니다.