Thông số quy trình hàn laser

(1) Mật độ năng lượng. Mật độ năng lượng là một trong những thông số quan trọng nhất trong xử lý laser. Với mật độ năng lượng cao hơn, lớp bề mặt có thể được làm nóng đến điểm sôi trong khoảng thời gian micro giây, tạo ra lượng hóa hơi lớn. Do đó, mật độ năng lượng cao có lợi cho quá trình loại bỏ vật liệu, chẳng hạn như khoan, cắt và khắc. Đối với mật độ năng lượng thấp hơn, phải mất vài mili giây để nhiệt độ bề mặt đạt đến điểm sôi. Trước khi bề mặt bốc hơi, lớp dưới cùng đạt đến điểm nóng chảy, dễ tạo thành mối hàn nóng chảy tốt. Do đó, trong hàn laser dẫn điện, mật độ công suất dao động từ 10^4 đến 10^6W/CM^2.
(2) Dạng sóng xung laser. Dạng sóng xung laser là một vấn đề quan trọng trong hàn laser, đặc biệt là hàn màng mỏng. Khi chiếu chùm tia laser cường độ cao lên bề mặt vật liệu, 60 ~ 98% năng lượng laser sẽ bị phản xạ và mất đi trên bề mặt kim loại và độ phản xạ thay đổi theo nhiệt độ bề mặt. Trong quá trình hoạt động của xung laser, độ phản xạ của kim loại thay đổi rất nhiều.
(3) Độ rộng xung laser. Độ rộng xung là một trong những thông số quan trọng của hàn laser xung. Nó không chỉ là một thông số quan trọng giúp phân biệt việc loại bỏ vật liệu khỏi sự nóng chảy vật liệu mà còn là thông số chính quyết định chi phí và khối lượng của thiết bị xử lý.
(4) Ảnh hưởng của độ lệch tâm đến chất lượng mối hàn. Hàn laser thường yêu cầu một lượng độ lệch tiêu điểm nhất định, vì mật độ năng lượng ở trung tâm điểm tập trung tia laser quá cao, dễ bay hơi thành các lỗ. Sự phân bố mật độ năng lượng tương đối đồng đều trên mỗi mặt phẳng cách xa tiêu điểm laser. Có hai loại mất nét: mất nét tích cực và mất nét tiêu cực. Mặt phẳng tiêu điểm nằm phía trên phôi để làm mờ tiêu điểm dương và ngược lại để làm mờ tiêu điểm âm. Theo lý thuyết quang học hình học, khi khoảng cách giữa các mặt phẳng tiêu điểm dương và âm và mặt phẳng hàn bằng nhau thì mật độ năng lượng trên các mặt phẳng tương ứng là gần như nhau, nhưng hình dạng của bể nóng chảy thu được thực sự khác nhau. Khi độ lệch tiêu cực âm, có thể thu được độ sâu nóng chảy lớn hơn, điều này có liên quan đến quá trình hình thành bể nóng chảy. Các thí nghiệm cho thấy khi đốt nóng tia laser trong 50 ~ 200us, vật liệu bắt đầu nóng chảy, tạo thành kim loại lỏng và bốc hơi một phần, tạo thành hơi nước áp suất cao và phóng ra với tốc độ cực cao, phát ra ánh sáng trắng chói. Đồng thời, nồng độ khí cao làm cho kim loại lỏng di chuyển đến rìa của bể nóng chảy, tạo thành một vết lõm ở trung tâm của bể nóng chảy. Khi độ lệch tiêu cực âm, mật độ năng lượng bên trong vật liệu cao hơn mật độ năng lượng trên bề mặt, điều này dễ hình thành sự nóng chảy và bay hơi mạnh hơn, do đó năng lượng ánh sáng được truyền sâu hơn vào vật liệu. Do đó, trong các ứng dụng thực tế, khi cần độ sâu nóng chảy lớn hơn, độ lệch tiêu âm được sử dụng; khi hàn vật liệu mỏng, độ lệch tiêu cực dương là phù hợp.
(5) Tốc độ hàn. Tốc độ hàn sẽ ảnh hưởng đến lượng nhiệt đầu vào trên một đơn vị thời gian. Nếu tốc độ hàn quá chậm thì nhiệt lượng đưa vào sẽ quá lớn dẫn đến hiện tượng cháy phôi. Nếu tốc độ hàn quá nhanh thì nhiệt lượng đưa vào sẽ quá nhỏ dẫn đến việc hàn phôi không hoàn toàn.