Parametry procesu svařování laserem

(1) Hustota výkonu. Hustota výkonu je jedním z nejdůležitějších parametrů laserového zpracování. S vyšší hustotou výkonu může být povrchová vrstva zahřátá na bod varu během mikrosekundového časového rozsahu, čímž dojde k velkému množství odpařování. Proto je vysoká hustota výkonu výhodná pro zpracování úběru materiálu, jako je vrtání, řezání a gravírování. Pro nižší hustotu výkonu trvá několik milisekund, než povrchová teplota dosáhne bodu varu. Než se povrch odpaří, spodní vrstva dosáhne bodu tání, což snadno vytvoří dobrý roztavený svar. Proto se při svařování kondukčním laserem hustota výkonu pohybuje od 10^4 do 10^6W/CM^2.
(2) Tvar vlny laserového pulzu. Tvar vlny laserového pulsu je důležitou otázkou při laserovém svařování, zejména při svařování tenkých vrstev. Když je na povrch materiálu ozářen laserový paprsek o vysoké intenzitě, 60~98 % laserové energie se odrazí a ztratí na kovovém povrchu a odrazivost se mění s teplotou povrchu. Během působení laserového pulsu se odrazivost kovu velmi mění.
(3) Šířka laserového pulsu. Šířka pulzu je jedním z důležitých parametrů svařování pulzním laserem. Není to jen důležitý parametr, který odlišuje úběr materiálu od tavení materiálu, ale také klíčový parametr, který určuje cenu a objem zpracovatelského zařízení.
(4) Vliv rozostření na kvalitu svařování. Laserové svařování obvykle vyžaduje určité rozostření, protože hustota výkonu ve středu bodu v laserovém ohnisku je příliš vysoká, což se snadno odpaří do otvorů. Distribuce hustoty výkonu je relativně rovnoměrná v každé rovině od laserového ohniska. Existují dva typy rozostření: pozitivní rozostření a negativní rozostření. Ohnisková rovina se nachází nad obrobkem pro pozitivní rozostření a naopak pro negativní rozostření. Podle teorie geometrické optiky, když je vzdálenost mezi pozitivními a negativními rovinami rozostření a svařovací rovinou stejná, je hustota výkonu v odpovídajících rovinách přibližně stejná, ale tvar získané roztavené lázně je ve skutečnosti jiný. Když je rozostření záporné, lze dosáhnout větší hloubky tání, což souvisí s procesem tvorby roztavené lázně. Experimenty ukazují, že když je laser zahřátý na 50~200us, materiál se začne tavit, tvoří se tekutý kov a částečně se odpařuje, tvoří se vysokotlaká pára a vystřikuje se extrémně vysokou rychlostí, přičemž vyzařuje oslnivé bílé světlo. Současně vysoká koncentrace plynu způsobuje, že se tekutý kov pohybuje k okraji roztavené lázně, čímž se ve středu roztavené lázně vytvoří prohlubeň. Když je rozostření záporné, hustota energie uvnitř materiálu je vyšší než na povrchu, což usnadňuje vytvoření silnějšího tání a odpařování, takže světelná energie je přenášena hlouběji do materiálu. Proto se v praktických aplikacích, kdy je požadována větší hloubka tavení, používá negativní rozostření; při svařování tenkých materiálů je vhodné pozitivní rozostření.
(5) Rychlost svařování. Rychlost svařování ovlivní tepelný příkon za jednotku času. Pokud je rychlost svařování příliš pomalá, přísun tepla bude příliš velký, což povede k propálení obrobku. Pokud je rychlost svařování příliš vysoká, tepelný příkon bude příliš malý, což povede k neúplnému svaření obrobku.