د لیزر جذب اندازه او د لیزر موادو تعامل د مادې حالت کې بدلون

د لیزر او موادو ترمنځ تعامل ډیری فزیکي پیښې او ځانګړتیاوې لري. راتلونکې درې مقالې به د لیزر ویلډینګ پروسې پورې اړوند درې کلیدي فزیکي پیښې معرفي کړي ترڅو همکارانو ته د لیزر ویلډینګ په اړه روښانه پوهه چمتو کړي.د لیزر ویلډینګ پروسه: د لیزر د جذب کچه او په حالت، پلازما او کیهول اغیزو کې د بدلونونو ویشل. دا ځل، موږ به د لیزر او موادو حالت او د جذب کچه کې د بدلونونو ترمنځ اړیکه تازه کړو.

د مادې په حالت کې بدلون د لیزر او موادو تر مینځ د تعامل له امله رامینځته کیږي

د فلزي موادو لیزر پروسس په عمده توګه د فوتوترمل اغیزو تودوخې پروسس کولو پراساس دی. کله چې د لیزر شعاع د موادو په سطحه تطبیق شي، د موادو د سطحې په ساحه کې به مختلف بدلونونه د بریښنا په مختلفو کثافتونو کې واقع شي. په دې بدلونونو کې د سطحې د تودوخې زیاتوالی، خټکي، بخارۍ، د کیهول جوړول، او د پلازما تولید شامل دي. برسېره پر دې، د موادو د سطحې ساحې په فزیکي حالت کې بدلونونه د لیزر د موادو جذب باندې ډیره اغیزه کوي. د بریښنا کثافت او د عمل وخت په زیاتوالي سره، فلزي مواد به په حالت کې لاندې بدلونونو سره مخ شي:

کله چې دلیزر ځواککثافت یې ټیټ دی (<10^4w/cm^2) او د شعاع وخت لنډ دی، د لیزر انرژی چې د فلز لخوا جذب کیږي یوازې کولی شي د موادو د تودوخې درجه له سطحې څخه دننه ته لوړه کړي، مګر د جامد مرحله بدله پاتې کیږي. . دا په عمده توګه د برخې annealing او د مرحلې د بدلون د سختۍ درملنې لپاره کارول کیږي، د وسایلو، ګیرونو او بیرنګونو اکثریت سره؛

د لیزر د بریښنا کثافت (10 ^ 4-10 ^ 6w/cm ^ 2) په زیاتوالي او د شعاع د وخت اوږدیدو سره، د موادو سطحه په تدریجي ډول منحل کیږي. لکه څنګه چې د انرژی انرژی ډیریږي، د مایع - جامد انٹرفیس په تدریجي ډول د موادو ژورې برخې ته حرکت کوي. دا فزیکي پروسه په عمده توګه د فلزاتو د سطحې ریمیلټینګ، اللواینګ، کلاډینګ، او د تودوخې چلونکي ویلډینګ لپاره کارول کیږي.

د بریښنا د کثافت (>10^6w/cm^2) په زیاتولو او د لیزر د عمل وخت اوږدولو سره، د موادو سطحه نه یوازې خړوبیږي بلکې بخارۍ هم کیږي، او بخار شوي مواد د موادو سطحې ته نږدې راټولیږي او په ضعیفه توګه د پلازما په بڼه ionize کیږي. دا پتلی پلازما د لیزر په جذبولو کې مرسته کوي؛ د بخارۍ او توسعې د فشار لاندې، د مایع سطح خرابیږي او کندې جوړوي. دا مرحله د لیزر ویلډینګ لپاره کارول کیدی شي، معمولا د 0.5mm دننه د مایکرو اتصالونو د تودوخې چلونکي ویلډینګ جلا کولو کې.

د بریښنا د کثافت (>10^7w/cm^2) په زیاتولو او د شعاع د وخت اوږدولو سره، د موادو سطحه د قوي بخارۍ څخه تیریږي، د لوړ ionization درجې سره پلازما جوړوي. دا کثافت پلازما په لیزر باندې محافظت اغیزه لري ، په موادو کې د لیزر پیښې انرژي کثافت خورا کموي. په ورته وخت کې، د لوی بخار عکس العمل ځواک لاندې، کوچني سوري چې معمولا د کیهول په نوم پیژندل کیږي، د خټکي فلز دننه رامینځته کیږي، د کیهولونو شتون د موادو لپاره د لیزر جذبولو لپاره ګټور دی، او دا مرحله د لیزر ژور فیوژن لپاره کارول کیدی شي. ویلډینګ، پرې کول او برمه کول، د اغیز سخت کول، او داسې نور.

د مختلفو شرایطو لاندې، په مختلفو فلزاتو موادو کې د لیزر شعاع مختلف موجونه به په هره مرحله کې د بریښنا کثافت ځانګړي ارزښتونو پایله ولري.

د موادو په واسطه د لیزر جذبولو په شرایطو کې، د موادو بخار کول یو حد دی. کله چې مواد د بخارۍ نه تیریږي، که په جامد یا مایع مرحله کې وي، د لیزر جذب یوازې د سطحې د تودوخې په زیاتوالي سره ورو بدلیږي؛ یوځل چې مواد بخار شي او پلازما او کیهولونه رامینځته کړي ، د لیزر موادو جذب به ناڅاپه بدل شي.

لکه څنګه چې په 2 شکل کې ښودل شوي، د لیزر ویلډینګ په جریان کې د موادو په سطحه د لیزر جذب کچه د لیزر د بریښنا کثافت او د موادو د سطحې تودوخې سره توپیر لري. کله چې مواد نه منحل کیږي، لیزر ته د موادو د جذب کچه ورو ورو د موادو د سطحې د تودوخې د زیاتوالي سره وده کوي. کله چې د بریښنا کثافت د (10^6w/cm^2) څخه ډیر وي، مواد په زوره بخارۍ کیږي، د کیلي سوراخ جوړوي. لیزر د څو انعکاس او جذب لپاره کیهول ته ننوځي ، چې په پایله کې لیزر ته د موادو د جذب کچه کې د پام وړ زیاتوالی او د خټکي ژوروالي کې د پام وړ زیاتوالی راځي.

د فلزي موادو پواسطه د لیزر جذب - طول موج

پورتنۍ ارقام د خونې په حرارت کې د عامو کارول شویو فلزاتو د انعکاس، جذب، او څپې اوږدوالی تر منځ د اړیکو وکر ښیې. په انفراریډ سیمه کې، د جذب کچه راټیټوي او انعکاس د موج اوږدوالی په زیاتوالي سره زیاتیږي. ډیری فلزات په کلکه د 10.6um (CO2) طول موج انفراریډ رڼا منعکس کوي پداسې حال کې چې په ضعیف ډول د 1.06um (1060nm) طول موج انفراریډ رڼا منعکس کوي. فلزي مواد د لنډ طول موج لیزرونو لکه نیلي او شنه ر lightا لپاره لوړ جذب نرخونه لري.

د فلزي موادو په واسطه د لیزر جذب - د موادو تودوخه او د لیزر انرژي کثافت

د مثال په توګه د المونیم الیاژ اخیستل، کله چې مواد جامد وي، د لیزر جذب کچه شاوخوا 5-7٪ وي، د مایع جذب کچه تر 25-35٪ پورې وي، او دا په کیهول حالت کې 90٪ ته رسیدلی شي.

لیزر ته د موادو د جذب کچه د تودوخې په زیاتیدو سره لوړیږي. د خونې په حرارت کې د فلزي موادو د جذب کچه خورا ټیټه ده. کله چې د تودوخې درجه د خټکي نقطې ته نږدې شي، د جذب کچه 40٪ ~ 60٪ ته رسیږي. که د تودوخې تودوخه د جوش نقطې ته نږدې وي، د جذب کچه کولی شي تر 90٪ پورې لوړه شي.

د فلزي موادو په واسطه د لیزر جذب - د سطحې حالت

د دودیز جذب کچه د فلزي فلزي سطحې په کارولو سره اندازه کیږي، مګر د لیزر تودوخې په عملي غوښتنلیکونو کې، معمولا اړینه ده چې د لوړ انعکاس موادو (المونیم، مسو) د جذب کچه لوړه کړي ترڅو د لوړ انعکاس له امله د غلط سولډرینګ مخه ونیسي؛

لاندې میتودونه کارول کیدی شي:

1. د لیزر د انعکاس د ښه کولو لپاره د سطحې څخه مخکې د مناسبې درملنې پروسې غوره کول: د پروټوټایپ اکسیډیشن، سینډ بلاسټینګ، لیزر پاکول، نکل پلیټینګ، ټین پلیټینګ، ګرافیټ کوټینګ، او نور ټول کولی شي د لیزر د موادو جذب کچه ښه کړي؛

اصلي موخه دا ده چې د موادو د سطحې بې ثباتي زیاته کړي (کوم چې د ډیری لیزر انعکاس او جذب لپاره مناسب دی)، او همدارنګه د لوړ جذب نرخ سره د کوټینګ موادو زیاتوالی. د لیزر انرژی جذبولو او د لوړ جذب نرخ موادو له لارې د خړوبولو او بې ثباته کولو له لارې، لیزر تودوخه اساس موادو ته لیږدول کیږي ترڅو د موادو جذب کچه ښه کړي او د لوړ انعکاس پیښې له امله رامینځته شوي مجازی ویلډینګ کم کړي.