Лазерна потужність:
Лазерне зварювання має поріг щільності лазерної енергії. Як тільки ця величина буде досягнута або перевищена, глибина проникнення сильно збільшиться, інакше глибина проникнення буде дуже малою. Тільки коли щільність потужності лазера на заготівлі перевищить поріг (пов'язаний з матеріалом), буде утворюватися плазма, і можна забезпечити стабільне зварювання глибокого проникнення. Якщо потужність лазера нижча за цей поріг, відбувається тільки поверхневе плавлення заготовки, тобто зварювання проводиться в стабільному типі теплопровідності. Коли щільність потужності лазера знаходиться поблизу критичної умови для утворення невеликих отворів, зварювання з глибоким проникненням та провідникова зварювання по черзі перетворюються на нестабільний процес зварювання, що призводить до великих коливань проникнення. Під час зварювання глибоким проникненням лазер потужність одночасно контролює глибину проникнення та швидкість зварювання. Проникнення зварювання безпосередньо пов'язане з щільністю потужності пучка і є функцією потужності падаючої балки та фокусної точки променя. Взагалі кажучи, для лазерного променя з певним діаметром глибина проникнення збільшується зі збільшенням потужності променя.
Промінь вогнища:
Розмір плями пучка є однією з найважливіших змінних при лазерному зварюванні, оскільки він визначає щільність потужності. Але для потужних лазерів його вимірювання є важкою проблемою, хоча існує безліч методів непрямих вимірювань.
Розмір межі дифракції фокусної точки дифракції променя може бути обчислений відповідно до теорії дифракції світла, але завдяки аберрації фокусуючої лінзи фактичний розмір плями більший, ніж обчислене значення. Найпростішим фактичним методом вимірювання є метод ізотермічного профілю, який використовує щільний папір для випалювання та проникнення в пластину з поліпропілену для вимірювання фокусного плями та діаметра перфорації. Цей метод вимагає вимірювання та практики для освоєння потужності лазера та часу дії променя.
Значення поглинання матеріалу
Поглинання лазерного світла матеріалом залежить від деяких важливих властивостей матеріалу, таких як поглинальна здатність, відбивна здатність, теплопровідність, температура плавлення, температура випаровування тощо. Найважливішим з яких є поглинальність.
До факторів, що впливають на швидкість поглинання лазерного променя матеріалу, входять два аспекти: По-перше, питомий опір матеріалу. Виміривши швидкість поглинання полірованої поверхні матеріалу, встановлено, що швидкість поглинання матеріалу пропорційна квадратному кореню питомого опору, а питомий опір змінюється залежно від температури. І змінити; По-друге, стан поверхні (або обробка) матеріалу має більш важливий вплив на швидкість поглинання пучка, що суттєво впливає на зварювальний ефект.
Вихідна довжина хвилі СО2лазер зазвичай 10,6 мкм. Швидкість поглинання неметалів, таких як кераміка, скло, гума, пластмаси тощо, є дуже високою при кімнатній температурі, в той час як поглинання металевих матеріалів дуже низьке при кімнатній температурі, поки матеріал не розплавиться і не виходить навіть газом. Його поглинання лише різко зростає. Метод використання поверхневого покриття або утворення оксидної плівки на поверхні дуже ефективний для поліпшення поглинання світлового променя матеріалом.
Швидкість зварювання
Швидкість зварювання має великий вплив на глибину проникнення. Збільшення швидкості зробить проникнення більш дрібним, але занадто низька швидкість призведе до надмірного плавлення матеріалу і проникнення зварювання заготовки. Тому існує відповідний діапазон швидкостей зварювання для певної потужності лазера та певної товщини певного матеріалу, а максимальна глибина проникнення може бути отримана при відповідному значенні швидкості.
