قوة الليزر:
اللحام بالليزر له حد كثافة طاقة الليزر. بمجرد الوصول إلى هذه القيمة أو تجاوزها ، سيزداد عمق الاختراق بشكل كبير ، وإلا سيكون عمق الاختراق ضحلًا جدًا. فقط عندما تتجاوز كثافة طاقة الليزر على قطعة العمل العتبة (المتعلقة بالمادة) ، سيتم إنشاء البلازما ، ويمكن ضمان لحام اختراق عميق مستقر. إذا كانت طاقة الليزر أقل من هذه العتبة ، يحدث فقط انصهار سطح قطعة العمل ، أي يتم إجراء اللحام بنوع موصلية حرارية مستقرة. عندما تكون كثافة طاقة الليزر قريبة من الحالة الحرجة لتشكيل ثقوب صغيرة ، يصبح اللحام بالاختراق العميق ولحام التوصيل بالتناوب عملية لحام غير مستقرة ، مما يؤدي إلى تقلبات كبيرة في الاختراق. أثناء اللحام بالاختراق العميق بالليزر ، تتحكم طاقة الليزر في نفس الوقت في عمق الاختراق وسرعة اللحام. يرتبط اختراق اللحام بشكل مباشر بكثافة طاقة الحزمة ، وهو دالة على قوة الحزمة الساقطة والنقطة البؤرية للشعاع. بشكل عام ، بالنسبة لشعاع الليزر بقطر معين ، يزداد عمق الاختراق مع زيادة قوة الحزمة.
بقعة شعاع البؤرة:
يعتبر حجم بقعة الشعاع من أهم المتغيرات في اللحام بالليزر ، لأنه يحدد كثافة الطاقة. لكن بالنسبة لليزر عالي الطاقة ، يعد قياسه مشكلة صعبة ، على الرغم من وجود العديد من تقنيات القياس غير المباشرة.
يمكن حساب حجم البقعة المحددة لانحراف الشعاع وفقًا لنظرية حيود الضوء ، ولكن نظرًا لانحراف عدسة التركيز ، يكون حجم البقعة الفعلي أكبر من القيمة المحسوبة. أبسط طريقة قياس فعلية هي طريقة التشكيل الجانبي متساوي الحرارة ، والتي تستخدم ورقًا سميكًا لحرق لوح البولي بروبيلين واختراقه لقياس البقعة البؤرية وقطر الثقب. تتطلب هذه الطريقة القياس والممارسة لإتقان طاقة الليزر ووقت عمل الحزمة.
قيمة امتصاص المواد
يعتمد امتصاص مادة لضوء الليزر على بعض الخصائص المهمة للمادة ، مثل الامتصاصية ، والانعكاسية ، والتوصيل الحراري ، ودرجة حرارة الانصهار ، ودرجة حرارة التبخر ، وما إلى ذلك ، وأهمها الامتصاصية.
العوامل التي تؤثر على معدل امتصاص شعاع الليزر للمادة تشمل جانبين: أولاً ، مقاومة المادة. بعد قياس معدل امتصاص السطح المصقول للمادة ، وجد أن معدل امتصاص المادة يتناسب مع الجذر التربيعي للمقاومة ، وتختلف المقاومة باختلاف درجة الحرارة. والتغيير؛ ثانيًا ، يكون لحالة السطح (أو النهاية) للمادة تأثير أكثر أهمية على معدل امتصاص الحزمة ، مما له تأثير كبير على تأثير اللحام.
الطول الموجي الناتج من ثاني أكسيد الكربون2الليزر عادة 10.6 ميكرومتر. معدل امتصاص المواد غير المعدنية مثل السيراميك والزجاج والمطاط والبلاستيك وما إلى ذلك مرتفع للغاية في درجة حرارة الغرفة ، بينما يكون امتصاص المواد المعدنية ضعيفًا جدًا في درجة حرارة الغرفة ، حتى تذوب المادة أو حتى الغاز. يزيد امتصاصه بشكل حاد. تعتبر طريقة استخدام طلاء السطح أو توليد فيلم أكسيد على السطح فعالة للغاية في تحسين امتصاص شعاع الضوء بواسطة المادة.
سرعة اللحام
سرعة اللحام لها تأثير كبير على عمق الاختراق. ستؤدي زيادة السرعة إلى جعل الاختراق أكثر ضحالة ، ولكن السرعة المنخفضة للغاية ستؤدي إلى ذوبان مفرط للمادة وتغلغل اللحام في قطعة العمل. لذلك ، يوجد نطاق سرعة لحام مناسب لقوة ليزر معينة وسماكة معينة لمادة معينة ، ويمكن الحصول على أقصى عمق اختراق عند قيمة السرعة المقابلة.
