Prionsabal táthú léasair
Is féidir táthú léasair a bhaint amach le bíomaí léasair leanúnacha nó bíogacha. Is féidir prionsabal an táthú léasair a roinnt ina tháthú seoltaí teasa agus táthú treá domhain léasair. Nuair a bhíonn an dlús cumhachta níos lú ná 104 ~ 105 W/cm2, is táthú seoltacht teasa é. Ag an am seo, tá an doimhneacht treá éadomhain agus tá an luas táthú mall; nuair a bhíonn an dlús cumhachta níos mó ná 105 ~ 107 W/cm2, cuirtear an dromchla miotail isteach i "cuais" trí théamh, ag cruthú táthú treá domhain, a bhfuil tréithe luas táthú tapa aige agus cóimheas gné mór.
Is é prionsabal an táthú léasair seoltaí teasa ná: téann radaíocht léasair an dromchla atá le próiseáil, agus scaipeann an teas dromchla go dtí an taobh istigh trí sheoladh teasa. Trí leithead cuisle léasair, fuinneamh, buaicchumhacht agus minicíocht athrá agus paraiméadair léasair eile a rialú, déantar an píosa oibre a leá chun linn snámha leáite ar leith a fhoirmiú. .
Is éard atá i gceist leis an meaisín táthú léasair a úsáidtear le haghaidh táthú fearas agus táthú pláta tanaí miotalóireachta go príomha le táthú treá domhain léasair. Díríonn an méid seo a leanas ar phrionsabal an táthú treá domhain léasair.
Go ginearálta úsáideann táthú treá domhain léasair bíomaí léasair leanúnacha chun nasc na n-ábhar a chomhlánú, agus tá a phróiseas fisiceach metallurgical an-chosúil le táthú bhíoma leictreon, is é sin, críochnaítear an mheicníocht chomhshó fuinnimh tríd an struchtúr "eochair-pholl". Faoi ionradaíocht léasair ard-dlúis cumhachta, evaporates an t-ábhar agus foirmíonn pores beaga. Tá an poll beag seo lán gaile cosúil le corp dubh, ag ionsú beagnach gach fuinneamh den léas teagmhais, agus sroicheann an teocht cothromaíochta sa chuas timpeall 2500 0C. Tarchuirtear an teas ó bhalla seachtrach an chuas ardteochta chun an miotail timpeall na cuas a leá. Tá an poll beag líonta le gal ardteochta a ghintear trí ghalú leanúnach an ábhair bhalla faoi ionradaíocht an bhíoma, tá ballaí an poll beag timpeallaithe ag miotail leáite, agus tá an miotail leachtach timpeallaithe ag ábhair sholadach (agus é i. próisis táthú is traidisiúnta agus táthú seoltaí léasair, an fuinneamh a thaisceadh ar dtús ar dhromchla an phíosa oibre, agus ansin é a iompar chuig an taobh istigh trí tharchur). Coinníonn an sreabhadh leacht lasmuigh den bhalla pore agus teannas dromchla an chiseal balla cothromaíocht dhinimiciúil leis an mbrú gaile a ghintear go leanúnach sa chuas pore. Téann an beam isteach sa pholl beag go leanúnach, agus tá an t-ábhar lasmuigh den pholl beag ag sileadh go leanúnach. De réir mar a ghluaiseann an beam, tá an poll beag i gcónaí i stát sreabhadh cobhsaí. Is é sin le rá, bogann an poll beag agus an miotail leáite timpeall an bhalla poll ar aghaidh le luas tosaigh an bhíoma tosaigh, agus líonann an miotail leáite an bhearna a d'fhág an poll beag agus ansin comhdhlúthaíonn sé, ionas go mbeidh an táthú déanta. Tarlaíonn sé seo go léir den phróiseas thuas chomh tapa sin gur féidir le luasanna táthú teacht go héasca ar roinnt méadar in aghaidh an nóiméid.
02
Na paraiméadair phróiseas is mó de léasair táthú treá domhain
1) Cumhacht léasair. Tá luach tairsí dlús fuinnimh léasair i dtáthú léasair. Faoi bhun an luach seo, tá an doimhneacht treá an-éadomhain. Nuair a shroichtear nó a sháraítear an luach seo, méadófar an doimhneacht treá go mór. Ní ghintear plasma ach amháin nuair a sháraíonn an dlús cumhachta léasair ar an saotharphíosa luach tairsí (ag brath ar an ábhar), rud a léiríonn dul chun cinn táthú treá domhain cobhsaí. Má tá an chumhacht léasair faoi bhun na tairsí seo, ní dhéantar ach leá dromchla an phíosa oibre, ie tarlaíonn táthú le seoladh teasa cobhsaí. Nuair a bhíonn an dlús cumhachta léasair in aice leis an gcoinníoll ríthábhachtach chun poill bheaga a fhoirmiú, déantar táthú treá domhain agus táthú seoltaí faoi seach, rud a thagann chun bheith ina phróiseas táthú éagobhsaí, rud a fhágann go bhfuil luaineachtaí móra i doimhneacht treá. Le linn táthú treá domhain léasair, rialaíonn an chumhacht léasair an doimhneacht treá agus an luas táthú ag an am céanna. Tá baint dhíreach ag treá táthú le dlús cumhachta bhíoma agus tá sé mar fheidhm de chumhacht bhíoma teagmhais agus láthair fócasach bhíoma. Go ginearálta, le haghaidh bhíoma léasair de thrastomhas áirithe, méadaíonn an doimhneacht treá mar a mhéadaíonn an chumhacht bhíoma.
2) Bhíoma láthair fócasach. Tá méid spot beam ar cheann de na hathróga is tábhachtaí i dtáthú léasair toisc go gcinnfidh sé dlús cumhachta. Ach le haghaidh léasair ard-chumhachta, is fadhb deacair é a thomhas, cé go bhfuil go leor teicnící tomhais indíreacha ann.
Is féidir méid spot teoranta díraonta an fhócas bhíoma a ríomh de réir an teoiric díraonta solais, ach mar gheall ar aberration lionsa fócasaithe a bheith ann, tá méid an láthair iarbhír níos mó ná an luach ríofa. Is é an modh praiticiúil is simplí an modh próifílithe isothermal, a thomhaiseann an láthair fócasach agus trastomhas bréifnithe tar éis pláta polapróipiléine a charring agus a threá le páipéar tiubh. Caithfidh an modh seo an chumhacht léasair agus an t-am gníomhaíochta bhíoma a mháistir trí chleachtas tomhais.
3) Luach ionsú ábhair. Braitheann ionsú solais léasair ag ábhair ar roinnt airíonna tábhachtacha na n-ábhar, mar shampla ionsúiteacht, frithchaiteacht, seoltacht theirmeach, teocht leá, teocht galú, etc., agus is é an ceann is tábhachtaí díobh ionsú.
Áirítear ar na fachtóirí a théann i bhfeidhm ar ráta ionsú an ábhair chuig an bhíoma léasair dhá ghné: is é an chéad cheann friotaíocht an ábhair. Tar éis ráta ionsú dromchla snasta an ábhair a thomhas, faightear go bhfuil ráta ionsú an ábhair comhréireach le fréamh cearnach an fhriotaíochta, agus athraíonn an friotachas le teocht. Ar an dara dul síos, tá tionchar níos tábhachtaí ag staid dromchla (nó réidh) an ábhair ar an ráta ionsú bhíoma, a bhfuil tionchar suntasach aige ar an éifeacht táthú.
Is gnách go bhfuil tonnfhad aschuir léasair CO2 10.6 μm. Tá an ráta ionsú criadóireachta, gloine, rubair, plaistigh agus neamh-mhiotail eile an-ard ag teocht an tseomra, cé go bhfuil ráta ionsú na n-ábhar miotail an-lag ag teocht an tseomra, go dtí go bhfuil an t-ábhar leáite nó fiú gás a ardaíonn a ionsú go mór. Tá sé an-éifeachtach feabhas a chur ar ionsú ábhar bíomaí solais trí úsáid a bhaint as sciath dromchla nó foirmiú scannán ocsaíd dromchla.
4) Luas táthú. Tá tionchar mór ag an luas táthú ar an doimhneacht treá. Má mhéadaítear an luas beidh an treá éadomhain, ach má tá an luas ró-íseal, déanfar an t-ábhar a ró-leaghadh agus déanfar an píosa oibre a tháthú tríd. Dá bhrí sin, tá raon luas táthú oiriúnach d'ábhar ar leith le cumhacht léasair áirithe agus tiús áirithe, agus is féidir an doimhneacht treá uasta a fháil ag an luach luas comhfhreagrach. Léiríonn Fíor 10-2 an gaol idir luas táthú agus doimhneacht treá 1018 cruach.
5) Gás cosanta. Is minic a úsáidtear gás támh chun an linn leáite a chosaint sa phróiseas táthú léasair. Nuair a bhíonn roinnt ábhar táthaithe beag beann ar ocsaídiú dromchla, ní féidir an chosaint a mheas, ach don chuid is mó d'iarratais, is minic a úsáidtear héiliam, argón, nítrigine agus gáis eile mar chosaint chun an workpiece a chosaint ó ocsaídiú le linn sádrála.
Ní furasta héiliam a ianú (fuinneamh ianúcháin níos airde), rud a ligeann don léasair dul tríd go réidh, agus sroicheann an fuinneamh bhíoma dromchla an phíosa oibre gan bhac. Is é seo an gás sciath is éifeachtaí a úsáidtear i dtáthú léasair, ach tá sé níos costasaí.
Tá gás Argón níos saoire agus níos dlúithe, mar sin tá an éifeacht cosanta níos fearr. Mar sin féin, tá sé so-ghabhálach d'ianú plasma miotail ardteochta, a chosnaíonn cuid den bhíoma ó bhualadh an phíosa oibre, laghdaítear an chumhacht léasair éifeachtach le haghaidh táthú, agus déanann sé damáiste don luas táthú agus don treá freisin. Tá dromchla an weldment atá cosanta ag argón níos míne ná é nuair a chosnaítear é le héiliam.
Is é nítrigin an gás sciath is saoire, ach níl sé oiriúnach le haghaidh roinnt cineálacha cruach dhosmálta a tháthú, go príomha mar gheall ar fhadhbanna metallurgical, mar shampla ionsú, a tháirgeann uaireanta porosity sa limistéar forluí.
Is é an dara feidhm a bhaineann le gás sciath a úsáid ná an lionsa fócasach a chosaint ó éilliú gaile miotail agus sputtering braoiníní leachtacha. Go háirithe i dtáthú léasair ard-chumhachta, toisc go n-éiríonn an ejection an-chumhachtach, tá sé níos gá an lionsa a chosaint ag an am seo.
Is é tríú feidhm an gháis sciath ná go bhfuil sé an-éifeachtach chun an sciath plasma a tháirgtear trí tháthú léasair ardchumhachta a scaipeadh. Glacann an gal miotail an léas léasair agus ianaíonn sé isteach i scamall plasma, agus tá an gás cosanta timpeall an ghal miotail ianaithe freisin de bharr teasa. Má tá an iomarca plasma i láthair, ídíonn an plasma an léas léasair beagán. Tá plasma ann ar an dromchla oibre mar dhara fuinneamh, rud a fhágann go bhfuil an treá éadomhain agus go leathnaíonn dromchla an linn táthú. Méadaítear ráta athcheangail na leictreon trí imbhuailtí trí chorp leictreon le hiain agus adaimh neodracha a mhéadú chun dlús leictreon sa phlasma a laghdú. Dá éadroime na hadaimh neodracha, is airde an minicíocht imbhuailte agus is airde an ráta athcheangail; ar an láimh eile, ní mhéadóidh ach an gás cosanta le fuinneamh ard ianúcháin an dlús leictreon mar gheall ar ianú an gháis féin.
Athraíonn méid an scamall plasma de réir an gháis sciath a úsáidtear, le héiliam ar an gceann is lú, nítrigin ar an dara ceann, agus argón ar an gceann is mó. Dá mó an méid plasma, is ea is éadomhain an treá. Is é an chúis atá leis an difríocht seo ar dtús mar gheall ar chéimeanna éagsúla ianaithe na móilíní gáis, agus freisin mar gheall ar an difríocht i idirleathadh gal miotail de bharr dlúis éagsúla an gháis sciath.
Is é héiliam an gás is lú ianaithe agus is lú dlúth, agus tiomáineann sé go tapa as gala miotail atá ag ardú a ghintear ón dabhach miotail leáite. Dá bhrí sin, is féidir le héiliam a úsáid mar ghás sciath an plasma a shochtadh a mhéid is mó, rud a mhéadaíonn an doimhneacht treá agus an luas táthú a mhéadú; mar gheall ar a meáchan éadrom, is féidir leis éalú agus nach bhfuil sé éasca a chur faoi deara pores. Ar ndóigh, as ár n-éifeacht táthú iarbhír, níl an éifeacht cosanta argón dona.
Tá éifeacht scamall plasma ar threá níos soiléire sa limistéar luas táthú íseal. Laghdaíonn a éifeacht de réir mar a mhéadaíonn an luas táthú.
Déantar an gás sciath a instealladh ag brú áirithe tríd an soc chun dromchla an phíosa oibre a bhaint amach. Tá cruth hidrodinimiciúil an nozzle agus trastomhas an asraon an-tábhachtach. Caithfidh sé a bheith mór go leor chun an gás sciath spraeála a thiomáint chun an dromchla táthú a chlúdach, ach d'fhonn an lionsa a chosaint go héifeachtach agus gal miotail a chosc ó éilliú nó splancscáileán miotail ó damáiste a dhéanamh don lionsa, ba cheart méid an nozzle a bheith teoranta freisin. Ba cheart an ráta sreafa a rialú freisin, ar shlí eile beidh sreabhadh laminar an gháis sciath ina shuaite, agus beidh an t-atmaisféar páirteach sa linn leáite, ag cruthú pores sa deireadh.
D'fhonn an éifeacht chosanta a fheabhsú, is féidir modh séideadh taobh breise a úsáid freisin, is é sin, trí nozzle le trastomhas níos lú, déantar an gás cosanta a instealladh go díreach isteach sa pholl beag den táthú treá domhain ag uillinn áirithe. Ní hamháin go ndéanann an gás sciath an scamall plasma a shochtadh ar dhromchla an phíosa oibre, ach freisin tionchar a imirt ar fhoirmiú plasma agus poill bheaga sa pholl, méadóidh sé an doimhneacht treá a thuilleadh, agus faigheann sé táthú le cóimheas doimhneacht-leithead idéalach. . Mar sin féin, éilíonn an modh seo rialú beacht ar mhéid agus ar threoir an tsreafa aeir, ar shlí eile is dócha go dtarlóidh sreabhadh suaite agus scriosann an linn leáite, rud a fhágann go mbeidh an próiseas táthú deacair a chobhsú.
6) Lionsa fad fócasach. Úsáidtear modh fócasaithe de ghnáth chun an léasair a chomhdhlúthú le linn táthú, agus go ginearálta úsáidtear lionsa le fad fócasach 63~254mm (2.5"~10"). Tá méid an láthair fócais comhréireach leis an fad fócasach, is giorra an fad fócasach, is lú an láthair. Ach bíonn tionchar ag an fad fócasach freisin ar an doimhneacht fócasach, is é sin, go n-ardóidh an doimhneacht fócasach go sioncrónach leis an fad fócasach, agus mar sin is féidir le fad fócasach gearr an dlús cumhachta a mhéadú, ach mar gheall ar an doimhneacht fócasach beag, an fad idir an lionsa agus an workpiece. a chothabháil go beacht, agus nach bhfuil an doimhneacht treá mór. Mar gheall ar thionchar modh spatter agus léasair a ghintear sa phróiseas táthú, is é an fad fócasach 126mm (5) den chuid is mó an doimhneacht fócasach is giorra a úsáidtear sa táthú iarbhír. Nuair a bhíonn an comhpháirteach mór nó is gá an seam weld a mhéadú trí mhéadú. an méid láthair, is féidir leat Roghnaigh lionsa le fad fócasach de 254mm (10"). Sa chás seo, chun an éifeacht pinhole treá domhain a bhaint amach, tá gá le cumhacht aschuir léasair níos airde (dlús cumhachta).
Nuair a bhíonn an chumhacht léasair níos mó ná 2kW, go háirithe le haghaidh an bhíoma léasair 10.6μm CO2, mar gheall ar úsáid ábhair optúla speisialta chun an córas optúil a fhoirmiú, chun an baol damáiste optúil a sheachaint don lionsa fócasach, is minic a bhíonn an modh fócasaithe machnamhach. a úsáidtear, agus úsáidtear scáthán copair snasta go ginearálta mar an frithchaiteoir. Moltar go minic le haghaidh bíomaí léasair ardchumhachta a dhíriú mar gheall ar fhuaraithe éifeachtach.
7) Seasamh fócas. Agus an táthú, tá an suíomh fócais ríthábhachtach chun dlús cumhachta leordhóthanach a choinneáil. Bíonn tionchar díreach ag athruithe ar shuíomh coibhneasta an phointe fócasach agus an dromchla workpiece ar leithead agus doimhneacht an weld. Taispeánann Figiúr 2-6 an éifeacht atá ag seasamh fócais ar dhoimhneacht treá agus leithead seam 1018 cruach.
I bhformhór na n-iarratas táthú léasair, is gnách go bhfuil an pointe fócasach suite thart ar 1/4 den doimhneacht treá atá ag teastáil faoi dhromchla an phíosa oibre.
8) Seasamh bhíoma léasair. Nuair a bhíonn ábhair neamhionanna a tháthú léasair, rialaíonn suíomh an bhíoma léasair cáilíocht deiridh an táthú, go háirithe i gcás joints butt ná joints lap. Mar shampla, nuair a bhíonn fearas cruach cruaite táthaithe le druma cruach éadrom, cabhróidh rialú ceart ar shuíomh an bhíoma léasair le táthú a tháirgeadh le comhpháirt ísealcharbóin den chuid is mó atá sách resistant a scoilteadh. I roinnt feidhmchlár, éilíonn céimseata an phíosa oibre atá le táthaithe go ndéanfaí an bhíoma léasair a shraonadh ag uillinn. Nuair a bhíonn an uillinn sraonadh idir an ais bhíoma agus an eitleán comhpháirteach laistigh de 100 céim, ní dhéanfar difear d'ionsú fuinneamh léasair ag an bpíosa oibre.
9) Rialú ardú agus titim de réir a chéile ar an gcumhacht léasair ag pointí tosaigh agus deiridh an táthú. Le linn táthú treá domhain léasair, bíonn poill bheaga ann i gcónaí beag beann ar dhoimhneacht an táthú. Nuair a bheidh an próiseas táthú críochnaithe agus an lasc cumhachta casta as, beidh poll le feiceáil ag deireadh an táthú. Ina theannta sin, nuair a chlúdaíonn an ciseal táthú léasair an seam táthú bunaidh, beidh an iomarca ionsú ar an bhíoma léasair, rud a fhágann go mbeidh róthéamh ar an táthú nó ar ghiniúint pores.
D'fhonn cosc a chur ar an bhfeiniméan thuas, is féidir na pointí tosaithe agus stad cumhachta a ríomhchlárú chun an t-am tosaithe agus deiridh cumhachta a choigeartú, is é sin, go méadaítear an chumhacht tosaigh go leictreonach ó nialas go dtí an luach cumhachta socraithe i mbeagán ama, agus is féidir an táthú a choigeartú. Am, agus ar deireadh laghdaítear an chumhacht de réir a chéile ón gcumhacht socraithe go nialas nuair a chuirtear deireadh leis an táthú.
03
Gnéithe agus buntáistí agus míbhuntáistí a bhaineann le táthú treá domhain léasair
Gnéithe de tháthú treá domhain léasair
1) Cóimheas gné ard. De réir mar a fhoirmíonn an miotail leáite timpeall an chuas sorcóireach gaile te agus go leathnaíonn sé i dtreo an phíosa oibre, éiríonn an táthú domhain agus caol.
2) Ionchur teasa íosta. Toisc go bhfuil an teocht sa pholl beag an-ard, tarlaíonn an próiseas leá thar a bheith tapa, tá an t-ionchur teasa isteach sa phíosa oibre an-íseal, agus tá an dífhoirmiúchán teirmeach agus an crios a bhfuil tionchar ag teas beag.
3) Ard-dlús. Toisc go gcabhraíonn na pores beaga atá líonta le gal ardteochta le corrú an linn táthú agus le héalú gáis, rud a fhágann go mbíonn treá táthú gan phiocháin. Is féidir leis an ráta ard fuaraithe tar éis táthú an struchtúr táthú a dhéanamh níos míne go héasca.
4) Táthaithe láidre. Mar gheall ar an bhfoinse teasa blazing agus go leor ionsú na gcomhpháirteanna neamh-mhiotalacha, laghdaítear an t-ábhar eisíontais, agus athraítear méid na gcuimsithe agus a ndáileadh sa linn leáite. Ní gá leictreoidí nó sreanga filler a bheith ag an bpróiseas táthú, agus tá an crios leá níos lú truaillithe, ionas go mbeidh neart agus déineacht an táthú ar a laghad comhionann le nó fiú níos airde ná ceann an tuismitheora miotail.
5) Rialú beacht. Toisc go bhfuil an láthair solais dírithe beag, is féidir an seam weld a shuíomh le cruinneas ard. Níl aon "táimhe" ag an aschur léasair, is féidir é a stopadh agus a atosú ar ardluais, agus is féidir an píosa oibre casta a tháthú leis an teicneolaíocht gluaiseachta bhíoma rialaithe uimhriúil.
6) Próiseas táthú atmaisféarach neamhtheagmhála. Toisc go dtagann an fuinneamh ón bhíoma fótóin, níl aon teagmháil fhisiciúil leis an saotharphíosa, mar sin ní chuirtear aon fhórsa seachtrach i bhfeidhm ar an bpíosa oibre. Ina theannta sin, níl aon éifeacht ag maighnéadas agus aer ar solas léasair.
Buntáistí a bhaineann le táthú treá domhain léasair
1) Ós rud é go bhfuil dlús cumhachta i bhfad níos airde ag an léasair dírithe ná na modhanna traidisiúnta, tá an luas táthú tapa, tá an crios a bhfuil tionchar ag teas agus dífhoirmiú beag, agus is féidir ábhair atá deacair le táthú mar tíotáiniam a tháthú freisin.
2) Toisc go bhfuil an beam éasca a tharchur agus a rialú, agus ní gá an tóirse agus an nozzle a athsholáthar go minic, agus níl aon fholús ag teastáil le haghaidh táthú bhíoma leictreon, rud a laghdaíonn go mór an t-am cúnta a bhaineann le downtime, mar sin an fachtóir ualach agus tá éifeachtacht táirgthe ard.
3) Mar gheall ar an éifeacht íonú agus an ráta ard fuaraithe, tá an neart táthú, an toughness agus an fheidhmíocht chuimsitheach ard.
4) Mar gheall ar an meán-ionchur teasa íseal agus cruinneas próiseála ard, is féidir costais athphróiseála a laghdú; ina theannta sin, tá costas oibriúcháin táthú léasair íseal freisin, rud a d'fhéadfadh costais phróiseála workpiece a laghdú.
5) Is féidir leis an déine bhíoma agus an suíomh fíneáil a rialú go héifeachtach, agus tá sé éasca oibriú uathoibríoch a bhaint amach.
Míbhuntáistí a bhaineann le táthú treá domhain léasair
1) Tá doimhneacht táthú teoranta.
2) Tá riachtanais tionóil an phíosa oibre ard.
3) Tá infheistíocht aon-uaire an chórais léasair sách ard
