Ширетүүдө CW лазери жана QCW лазери

Энергиянын бөлүштүрүлүшүнүн мүнөздөмөлөрү

CW лазерлеринин көрүнүктүү өзгөчөлүгү - алардын Гаусс энергиясынын бөлүштүрүлүшү, мында лазер нурунун кесилишинин энергиясынын бөлүштүрүлүшү борбордон сыртка Гаусс (нормалдуу бөлүштүрүү) схемасында азаят. Бул бөлүштүрүү мүнөздөмөсү CW лазерлерине, айрыкча, концентрацияланган энергияны жайгаштырууну талап кылган колдонмолордо, өтө жогорку фокустоо тактыгына жана иштетүү натыйжалуулугуна жетүүгө мүмкүндүк берет.

CW лазердик энергияны бөлүштүрүү схемасы

Үзгүлтүксүз толкундуу (CW) лазердик ширетүүнүн артыкчылыктары

Микроструктуралык көз караш

Металлдардын микроструктурасын изилдөө үзгүлтүксүз толкундуу (CW) лазердик ширетүүнүн квази-үзгүлтүксүз толкундуу (QCW) импульстук ширетүүгө караганда айырмалуу артыкчылыктарын ачып берет. Жыштык чеги, адатта 500 Гц тегерегинде, менен чектелген QCW импульстук ширетүү, кабатталуу ылдамдыгы менен кирүү тереңдигинин ортосундагы компромисске туш болот. Төмөн кабатталуу ылдамдыгы жетишсиз тереңдикке алып келет, ал эми жогорку кабатталуу ылдамдыгы ширетүү ылдамдыгын чектеп, натыйжалуулукту төмөндөтөт. Ал эми CW лазердик ширетүү, лазердик өзөктүн тиешелүү диаметрлерин жана ширетүүчү баштарды тандоо аркылуу натыйжалуу жана үзгүлтүксүз ширетүүгө жетишет. Бул ыкма жогорку герметикалык бүтүндүктү талап кылган колдонмолордо өзгөчө ишенимдүү болуп чыгат.

Жылуулук таасирин эске алуу

Жылуулук таасири жагынан алганда, QCW импульстук лазердик ширетүү бири-бирине дал келүү көйгөйүнөн жабыркайт, бул ширетүүчү тигиштин кайталап ысышына алып келет. Бул металлдын микроструктурасы менен баштапкы материалдын ортосунда дал келбестиктерди, анын ичинде дислокациянын өлчөмдөрүнүн жана муздатуу ылдамдыгынын өзгөрүшүн жаратып, ошону менен жарака кетүү коркунучун жогорулатат. Ал эми CW лазердик ширетүү бир калыпта жана үзгүлтүксүз жылытуу процессин камсыз кылуу менен бул көйгөйдөн качат.

Жөнгө салуунун жеңилдиги

Иштөө жана жөндөө жагынан алганда, QCW лазердик ширетүү импульстун кайталануу жыштыгын, эң жогорку кубаттуулукту, импульстун туурасын, жумуш циклин жана башкаларды камтыган бир нече параметрлерди кылдаттык менен жөндөөнү талап кылат. CW лазердик ширетүү жөндөө процессин жөнөкөйлөтөт, негизинен толкун формасына, ылдамдыкка, кубаттуулукка жана дефокустоо көлөмүнө көңүл бурат, бул операциялык кыйынчылыктарды бир топ жеңилдетет.

CW лазердик ширетүүдөгү технологиялык прогресс

QCW лазердик ширетүү жогорку кубаттуулугу жана төмөнкү жылуулук киргизүүсү менен белгилүү болгону менен, жылуулукка сезгич компоненттерди жана өтө жука дубалдуу материалдарды ширетүү үчүн пайдалуу болсо, CW лазердик ширетүү технологиясындагы жетишкендиктер, айрыкча жогорку кубаттуулуктагы колдонмолор (адатта 500 ватттан жогору) жана ачкыч тешик эффектине негизделген терең кирүү ширетүү үчүн, анын колдонуу чөйрөсүн жана натыйжалуулугун бир топ кеңейтти. Бул типтеги лазер, айрыкча, 1 ммден калыңыраак материалдар үчүн ылайыктуу, салыштырмалуу жогорку жылуулук киргизүүсүнө карабастан, жогорку аспекттик катыштарга (8:1ден жогору) жетишет.

Квази-үзгүлтүксүз толкундуу (QCW) лазердик ширетүү

Максаттуу энергия бөлүштүрүү

QCW, "Квази-үзгүлтүксүз толкун" дегенди билдирет, лазердик технологияны билдирет, мында лазер жарыкты үзгүлтүктүү түрдө чыгарат, бул а сүрөттө көрсөтүлгөндөй. Бир режимдүү үзгүлтүксүз лазерлердин бирдей энергия бөлүштүрүлүшүнөн айырмаланып, QCW лазерлери энергиясын тыгызыраак топтошот. Бул мүнөздөмө QCW лазерлерине жогорку энергия тыгыздыгын берет, бул күчтүү кирүү мүмкүнчүлүктөрүнө алып келет. Натыйжада пайда болгон металлургиялык эффект тереңдиктин туурасына олуттуу катышы бар "мык" формасына окшош, бул QCW лазерлерине жогорку чагылдыруучу эритмелерди, ысыкка сезгич материалдарды жана так микро-ширетүүнү камтыган колдонмолордо мыкты иштөөгө мүмкүндүк берет.

Туруктуулукту жогорулатуу жана түтүктүн кийлигишүүсүн азайтуу

QCW лазердик ширетүүнүн айкын артыкчылыктарынын бири - бул металл түтүкчөсүнүн материалдын сиңирүү ылдамдыгына тийгизген таасирин азайтуу жөндөмү, бул процесстин туруктуулугун жогорулатат. Лазер менен материалдын өз ара аракеттенүүсү учурунда интенсивдүү буулануу эритме бассейнинин үстүндө металл буусу менен плазманын аралашмасын пайда кылышы мүмкүн, ал көбүнчө металл түтүкчө деп аталат. Бул түтүкчө материалдын бетин лазерден коргоп, туруксуз кубаттуулуктун берилишине жана чачыранды, жарылуу чекиттери жана чуңкурлар сыяктуу кемчиликтерге алып келет. Бирок, QCW лазерлеринин үзгүлтүктүү нурлануусу (мисалы, 5 мс жарылуудан кийин 10 мс тыныгуу) ар бир лазердик импульстун материалдын бетине металл түтүкчөсүнүн таасирине кабылбай жетишин камсыздайт, бул өзгөчө жука барактуу ширетүү үчүн пайдалуу болгон бир топ туруктуу ширетүү процессин камсыз кылат.

Туруктуу эритүүчү бассейн динамикасы

Эритүүчү бассейндин динамикасы, айрыкча ачкыч тешикке таасир этүүчү күчтөр жагынан алганда, ширетүүнүн сапатын аныктоодо абдан маанилүү. Үзгүлтүксүз лазерлер, узак убакытка таасир этүүсүнөн жана жылуулукка таасир этүүчү зоналардын чоңдугунан улам, суюк металл менен толтурулган чоңураак эритүүчү бассейндерди түзүүгө умтулушат. Бул ачкыч тешиктин кыйрашы сыяктуу чоң эритүүчү бассейндер менен байланышкан кемчиликтерге алып келиши мүмкүн. Ал эми QCW лазердик ширетүүнүн фокусталган энергиясы жана кыска өз ара аракеттенүү убактысы эритүүчү бассейнди ачкыч тешиктин айланасына топтоштурат, натыйжада күч бир калыпта бөлүштүрүлөт жана тешиктүүлүк, жарака жана чачыратуу азаят.