一、雷射基礎知識
LASER:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
利用受激輻射實現光的放大
雷射的顯著特徵:
單色性好、方向性好、亮度高、相干性好
雷射器輸出的光束髮散角度小於10-3~10-5弧度
雷射的相位在時間上是保持不變的,合成後能形成相位整齊、規則有序的大振幅光波。
光束的模式:
通常把光波場的空間分布分解為沿傳播方向的分布和垂直於傳播方向的橫截面內的分布。分別稱為縱模和橫模。
縱模主要影響雷射的頻率,對加工性能影響很小。
橫模主要影響雷射能量在橫截面的分布,對加工性能影響很大。
如下圖雷射類型為光纖雷射器(目前市場主要以IPG光纖雷射器為主流)
眼睛看YAG固體雷射器的線束,會被無知覺的灼傷視網膜(不可逆轉的)。但
大腦不會(不會接觸到思維)【火神:任何時候使用雷射必須佩戴保護眼鏡,即使佩戴保護鏡也不可直視雷射】
雷射危險!!!!!
等級1:此雷射不會持續危害視力。它是有微弱能量的雷射或是不穩定雷射(列印,光碟機)
等級2(a):可見光線導致眼睛不舒服,不會出現在短時間的曝光裡發生危險
等級2(b):可見光不是因為看見了而展現的及在直接曝光情況下不會導致損害(條形碼
等級3(a):如果是暫時的,將不會對眼睛有危害。但是如果通過聚焦光學儀器,將有危險
等級3(b):直接用眼看或者反射,同樣都會導致灼傷。但不是在短距離通過衍射。
等級4:直接用眼看或者反射及衍射,都會發生危險。還可能產生火源。
二、雷射焊原理
熱導焊:雷射功率密度較低,工件吸收的能量不足以使金屬汽化,金屬的熔化是通過對雷射輻射的吸收及熱傳導進行的。
深熔焊:雷射功率密度達到材料汽化閾值後,表面金屬劇烈汽化,在液態熔池中形成一個小孔。光束可以直接進入小孔內部,通過小孔的反覆反射傳熱,獲得較大的熔深。
10.6μm波長材料的吸收率與溫度的關係:
雷射填絲焊
雷射電弧複合焊
雙光束雷射焊接【火神:這個主要依靠反射鏡片實現】
雷射釺焊
雷射焊接的特點:
非物理接觸的高速加工過程
一次性投資大,後期維護成本高
高能量密度,焊縫窄、深寬比大
線能量小、熱變形小、熱影響區小
焊縫表面成形好,可直接做外觀面
材料適應性好
焊接可達性好
易於自動化
對零件裝配要求高
設備故障率高
三、雷射焊接在整車身生產中的主要應用情況
雷射熔焊利用高能量密度的雷射束作為熱源,加熱金屬,使被焊金屬被加熱熔化形成焊縫。
雷射釺焊
利用高能量密度的雷射束作為熱源, 照射在填充焊絲表面上,焊絲在光束能量作用下熔化形成高溫液態金屬,並浸潤到被焊零件連接處,與工件間形成良好的冶金結合。
雷射焊接在DPCA(神龍汽車)白車身生產中的主要應用形式
原創Cnlaser雷射焊接自動化