Pengelasan Laser

Tantangan dan Solusi Pengelasan Laser Tembaga

Tantangan Dan Solusi Pengelasan Laser Tembaga | Laser Cina

Pengelasan laser adalah teknik manufaktur canggih yang menawarkan presisi dan efisiensi. Namun, jika menyangkut tembaga, proses ini penuh dengan tantangan karena sifat bawaan logam tersebut. Tingkat penyerapan tembaga yang rendah untuk laser inframerah-dekat pada suhu kamar, konduktivitas termal yang tinggi, dan tingkat penyerapan yang berfluktuasi menghadirkan hambatan yang signifikan. Dalam postingan blog ini, kita akan mempelajari kesulitan yang terkait dengan pengelasan laser tembaga, cacat yang timbul dari tantangan ini, dan wawasan dari LASERCHINA insinyur tentang cara mengatasi masalah ini.

Konduktivitas Termal Tinggi dan Pembuangan Panas Cepat

Konduktivitas termal tembaga yang luar biasa, pada 401 W/(m*K), tidak hanya memfasilitasi pembuangan panas dengan cepat tetapi juga mempersulit proses pengelasan laser. Ini berarti bahwa ketika sinar laser diterapkan pada tembaga, sebagian besar energinya hilang untuk pendinginan daripada berkontribusi pada kedalaman pengelasan. Misalnya, dengan masukan 1000W, tembaga dapat menghilangkan 400W, sehingga hanya menyisakan 600W untuk pengelasan, dibandingkan dengan baja yang menahan 920W. Untuk mencapai kedalaman leleh yang sebanding, tembaga memerlukan lebih dari dua kali lipat daya laser yang dibutuhkan untuk aluminium dan lebih dari lima kali lipat daya laser untuk baja. Konduktivitas termal yang tinggi menghasilkan berbagai cacat pengelasan, termasuk kurangnya fusi dan tampilan kasar pada tingkat makro, dan zona terkena dampak panas yang besar dengan penurunan kinerja pada tingkat mikro. Para insinyur menyarankan bahwa meskipun pemanasan awal sering kali diperlukan untuk proses pengelasan dengan kepadatan rendah seperti pengelasan busur, proses dengan kepadatan tinggi seperti pengelasan laser memerlukan daya yang lebih tinggi untuk menjaga stabilitas.

Reflektivitas Tinggi dan Tingkat Penyerapan Rendah

Reflektivitas tembaga yang tinggi dan tingkat penyerapan yang rendah untuk sinar laser inframerah menghadirkan rintangan lain. Penggunaan laser serat yang lazim, khususnya pada rentang panjang gelombang 1030-1080nm, menghasilkan hanya sekitar 3% dari laser yang diserap oleh tembaga pada suhu kamar. Efisiensi rendah ini memerlukan laser berkekuatan lebih tinggi untuk pengelasan yang efektif, sehingga memperburuk ketidakstabilan selama proses pengelasan. Strategi untuk mengatasi hal ini termasuk mengoptimalkan parameter laser dan mengeksplorasi panjang gelombang berbeda yang mungkin berinteraksi lebih baik dengan tembaga.

Tantangan Dan Solusi Pengelasan Laser Tembaga | Laser Cina

Tingkat Penyerapan Variabel

Tingkat penyerapan tembaga bervariasi secara dramatis selama proses pengelasan, sehingga semakin mempersulit pengelasan laser. Pada suhu kamar, tembaga padat memiliki tingkat penyerapan awal sekitar 3%, perlahan-lahan meningkat menjadi sekitar 8% pada 1250K—peningkatan hanya 5%. Namun, dalam kisaran suhu yang sempit yaitu 1250-1350K, laju penyerapan melonjak hingga sekitar 15%, dan konduktivitas termal menurun tajam dari 330 W/(mK) menjadi sekitar 160 W/(mK). Perubahan drastis ini menghasilkan peningkatan akumulasi panas yang signifikan, yang menyebabkan kerusakan seperti percikan dan porositas. para insinyur menekankan pentingnya kontrol waktu nyata untuk mengelola fluktuasi ini dan meningkatkan kualitas pengelasan.

Kesimpulan

Pengelasan laser tembaga menghadirkan tantangan tersendiri yang memerlukan pendekatan khusus untuk memastikan sambungan berkualitas tinggi. Konduktivitas termal yang tinggi, reflektifitas tinggi, dan fluktuasi tingkat penyerapan yang signifikan memerlukan penggunaan daya laser yang lebih tinggi dan kontrol parameter pengelasan yang cermat. Dengan memahami tantangan-tantangan ini dan menerapkan solusi yang diberikan oleh para insinyur, produsen dapat mengatasi hambatan yang terkait dengan pengelasan laser tembaga dan mencapai hasil yang andal dan efisien. Seiring kemajuan teknologi, optimalisasi lebih lanjut pada peralatan dan teknik laser akan terus meningkatkan kemampuan pengelasan tembaga dalam berbagai aplikasi industri.

HUBUNGI UNTUK SOLUSI LASER

Dengan lebih dari dua dekade keahlian laser dan rangkaian produk komprehensif yang mencakup komponen individual hingga mesin lengkap, kami adalah mitra utama Anda untuk memenuhi semua kebutuhan terkait laser Anda.

Pos terkait

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Bidang yang harus diisi ditandai *