레이저 용접기는 어떻게 작동합니까?

레이저는 특정 파장에서 생성된 집중된 빛 에너지의 빔입니다. 자연에서 빛은 매우 짧은 파장(X선 및 감마선)에서 매우 긴 파장(전파파)에 이르는 다양한 파장에 걸쳐 존재합니다. 인간은 약 430-690나노미터(nm)의 가시광선 또는 '백색광' 파장만 볼 수 있습니다. 레이저 빔은 특정 파장에서 증폭된 빛 에너지의 집중입니다. 가간섭광(coherent light)은 좁은 곳과 먼 거리의 좁은 빔에 초점을 맞출 수 있습니다. 레이저라는 단어는 방사선의 유도 방출에 의한 광 증폭을 나타내는 약어입니다.

레이저 용접기 작업 원리

루비 크리스탈 내부에서 레이저 빔이 생성됩니다. 루비 크리스탈은 전체에 크롬이 분산된 산화알루미늄으로 만들어집니다. 이것은 약 1/2000의 결정을 형성하며 이는 천연 루비보다 적습니다. 실버 코팅 거울은 크리스탈의 양쪽에 내부적으로 장착되어 있습니다. 거울의 한쪽 면에는 작은 구멍이 있는데 이 구멍을 통해 빔이 나옵니다.

크세논 불활성 가스로 채워진 루비 결정 주위에 플래시 튜브가 배치됩니다. 플래시는 초당 수천 번 플래시가 터지는 속도가 되도록 특별히 설계되었습니다.

전기 에너지는 빛 에너지로 변환되며 이것은 플래시 튜브에 의해 작동됩니다.

커패시터는 전기 에너지를 저장하고 적절한 수행을 위해 플래시 튜브에 고전압을 공급하기 위해 제공됩니다.

커패시터와 크세논에서 방출되는 전기 에너지는 높은 에너지를 초당 1/1000의 백색 플래시 광속도로 변환합니다.

루비 결정의 크롬 원자는 여기되어 고에너지로 펌핑됩니다. 열 발생으로 인해 이 에너지의 일부가 손실됩니다. 그러나 일부 빛 에너지는 거울에서 거울로 반사되고 다시 크롬 원자는 추가 에너지가 동시에 손실될 때까지 여기되어 좁은 간섭광 빔을 형성합니다. 이것은 크리스탈 거울의 한쪽 끝에 있는 작은 구멍을 통해 나옵니다.

이 좁은 빔은 광학 초점 렌즈에 의해 초점이 맞춰져 공작물에 작고 강렬한 레이저 빔을 생성합니다.

재료와 상호작용할 때 레이저 광선이 바뀝니다.

재료의 레이저 에너지 흡수는 파장, 재료 두께, 결정 구조, 재료 첨가제, 분자 구조 등과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. 이 공정은 이러한 재료 특성과 레이저의 이점을 활용하여 두 플라스틱 재료(하나는 레이저 에너지를 전달하고 다른 하나는 흡수) 간에 결합을 생성합니다.

레이저 빔이 플라스틱과 같은 재료를 만나면 마주치는 재료의 구성과 파장에 따라 투과, 반사 또는 흡수됩니다. 대부분의 재료는 세 가지 효과 모두를 어느 정도 나타내지만 비율은 다릅니다. 물질은 가시광선 스펙트럼의 빛에 대해 광학적으로 투명하고 적외선 레이저에 매우 흡수하거나 우리 눈에는 불투명하지만 적외선 레이저에는 투명할 수 있습니다.

레이저 용접기 역학

레이저 용접은 결합할 표면에 충돌하는 집중 응집 광선의 적용에서 얻은 열로 재료의 유착을 생성하는 프로세스입니다.

다음 단계를 통해 달성됩니다.

1. 레이저 빔과 공작물 재료의 상호 작용.

2. 열전도 및 온도 상승.

3. 용융 기화 및 접합:용접에 레이저 빔을 사용할 때 전자기 복사는 표면의 온도가 용융 증기가 되고 아래 금속의 용융이 형성되는 에너지 집중으로 모재 표면에 충돌합니다.