Parámetros del proceso de soldadura láser

(1) Densidad de potencia. La densidad de potencia es uno de los parámetros más críticos en el procesamiento láser. Con una mayor densidad de potencia, la capa superficial se puede calentar hasta el punto de ebullición en un rango de tiempo de microsegundos, produciendo una gran cantidad de vaporización. Por lo tanto, una alta densidad de potencia es beneficiosa para el procesamiento de eliminación de material, como perforación, corte y grabado. Para una densidad de potencia más baja, la temperatura de la superficie tarda varios milisegundos en alcanzar el punto de ebullición. Antes de que la superficie se vaporice, la capa inferior alcanza el punto de fusión, lo que facilita la formación de una buena soldadura fundida. Por tanto, en la soldadura láser por conducción, la densidad de potencia oscila entre 10^4 y 10^6W/CM^2.
(2) Forma de onda del pulso láser. La forma de onda del pulso láser es un tema importante en la soldadura láser, especialmente para la soldadura de película delgada. Cuando se irradia un rayo láser de alta intensidad sobre la superficie del material, entre el 60% y el 98% de la energía del láser se reflejará y se perderá en la superficie del metal, y la reflectividad varía con la temperatura de la superficie. Durante la acción de un pulso láser, la reflectividad del metal varía mucho.
(3) Ancho del pulso láser. El ancho de pulso es uno de los parámetros importantes de la soldadura por láser de pulso. No es sólo un parámetro importante que distingue la eliminación de material de su fusión, sino también un parámetro clave que determina el costo y el volumen del equipo de procesamiento.
(4) La influencia del desenfoque en la calidad de la soldadura. La soldadura láser generalmente requiere una cierta cantidad de desenfoque, porque la densidad de potencia en el centro del punto en el foco del láser es demasiado alta, lo que es fácil de evaporar en los agujeros. La distribución de la densidad de potencia es relativamente uniforme en cada plano alejado del foco láser. Hay dos tipos de desenfoque: desenfoque positivo y desenfoque negativo. El plano focal está situado encima de la pieza de trabajo para un desenfoque positivo y viceversa para un desenfoque negativo. Según la teoría de la óptica geométrica, cuando la distancia entre los planos de desenfoque positivo y negativo y el plano de soldadura es igual, la densidad de potencia en los planos correspondientes es aproximadamente la misma, pero la forma del baño fundido obtenido es en realidad diferente. Cuando el desenfoque es negativo se puede obtener una mayor profundidad de fusión, lo que está relacionado con el proceso de formación del baño fundido. Los experimentos muestran que cuando el láser se calienta entre 50 y 200 us, el material comienza a derretirse, formando metal líquido y vaporizándose parcialmente, formando vapor a alta presión y expulsándose a una velocidad extremadamente alta, emitiendo una luz blanca deslumbrante. Al mismo tiempo, la alta concentración de gas hace que el metal líquido se mueva hacia el borde del baño fundido, formando una depresión en el centro del baño fundido. Cuando el desenfoque es negativo, la densidad de potencia dentro del material es mayor que la de la superficie, lo que facilita que se produzca una fusión y vaporización más fuertes, de modo que la energía luminosa se transmite más profundamente al material. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, cuando se requiere una profundidad de fusión mayor, se utiliza el desenfoque negativo; Al soldar materiales finos, es adecuado el desenfoque positivo.
(5) Velocidad de soldadura. La velocidad de soldadura afectará la entrada de calor por unidad de tiempo. Si la velocidad de soldadura es demasiado lenta, la entrada de calor será demasiado grande, lo que provocará que la pieza de trabajo se queme. Si la velocidad de soldadura es demasiado rápida, la entrada de calor será demasiado pequeña, lo que provocará una soldadura incompleta de la pieza de trabajo.