מכונת ריתוך בלייזרהוא גמיש בפעולה ובשימוש נרחב, והוא כלי עיבוד תעשייתי מבוקש מאוד. ריתוך לייזר משמש בעיקר לריתוך של חומרי מתכת. מכונת ריתוך הלייזר מקרינה אל משטח המתכת קרני לייזר בעוצמה גבוהה כדי לקדם את המסת המתכת ולאחר מכן קירור והתמצקות.בהשוואה למכונות ריתוך מסורתיות, למכונות ריתוך לייזר יש את היתרונות של איכות עיבוד גבוהה, דפורמציה קטנה ויעילות כפולה. כדי להשיג תוצאות ריתוך טובות יותר, להפחית את ההשפעה התרמית, להבטיח חוזק וקשיות. ניקח כדוגמה את מכונת ריתוך הלייזר האלקטרומכנית מאיצ'ואנג כדי להציג את הגורמים המשפיעים על ההשפעה של עיבוד ריתוך בלייזר.
עובי החומר קובע כמה כוח צריכה מכונת ריתוך הלייזר להשתמש. בתהליך של ריתוך לייזר, אם הספק הפלט גדול מדי או קטן מדי, תהיה לכך השפעה מסוימת על אפקט החדירה.
מתוך הכוח האור על עובי הצלחת יש השפעה גדולה מאוד, לא רק משפיעה על מראה האיכות, אלא גם משפיעה על התכונות המכניות של תהליך הריתוך שלנו, לכן, בתהליך ההזמנה, מומלץ לתעדף את אישור טווח ההספק האפקטיבי, על מנת לכוון טוב יותר את הפרמטר.
אורך המוקד מתייחס למרחק בין פני השטח של החומר לנקודה הקטנה ביותר של קרן הלייזר הממוקדת במהלך הריתוך, מכיוון שמוקד הלייזר הוא מרכז הנקודה, צפיפות ההספק גבוהה מדי וקל להתאדות לתוכו. חורים, ומשאירים את מיקוד הלייזר, חלוקת צפיפות הכוח היא אחידה יחסית. לכן, בתהליך הריתוך, עלינו לשנות את המרחק מנקודת המוקד למשטח החומר (מרחק זה נקרא גם כמות defocus) כדי לקבל אפקט ריתוך טוב יותר. כמות חוסר המיקוד יכולה לשנות את צפיפות הכוח ואת נקודת האור, אשר משפיעה מאוד על איכות הריתוך. יש השפעה מסוימת.
כמות ביטול המיקוד מתחלקת עוד יותר לביטול מיקוד חיובי ושלילי. כאשר נעשה שימוש בדה-פוקוס חיובי, עומק ההיתוך פוחת, רוחב ההיתוך גדל מעט, וניתז הריתוך פוחת; כאשר נעשה שימוש בדה-פוקוס שלילי, עומק ההיתוך גדל, רוחב ההיתוך גדל מעט, ונתזי הריתוך פוחתים; וכאשר כמות דה-פוקוס F=0 (פוקוס חיובי), צפיפות הספק הלייזר גדלה, ומתרחשת ניתזי הריתוך. בפועל, ריתוך צלחת דקה, עומק ההיתוך קטן, מתאים לביטול מיקוד חיובי; עומק ההיתוך גדול יותר, השימוש בביטול מיקוד שלילי (אם המיקוד רחוק מדי, ההשפעה לא תהיה ברורה, האנרגיה מתפזרת בקלות רבה יותר)
הרוחב הוא הרוחב שצוין של קרן הלייזר שנוצרת על ידי החזרה קדימה ואחורה במהירות מסוימת על יריעת רפלקטור עם זווית סיבוב מסוימת. כאשר הרוחב קטן, מתקבלת אנרגיית לייזר מרוכזת בצפיפות גבוהה; כאשר הרוחב גדול, מתקבלת אנרגיית לייזר על פני שטח גדול.
2 מ"מ נירוסטה אפקטים שונים של רוחב
רוחב הריתוך משפיע ישירות על מאפייני הריתוך ומייצר שינויים מסוימים ביחס עומק לרוחב. במהירות קבועה ובתדירות התנופה, כאשר הרוחב מצטמצם, רוחב הריתוך ושטח חימום משטח החומר יורדים, עומק ההיתוך גדל וביצועי הריתוך יציבים. כאשר הרוחב גדל, רוחב הריתוך ושטח החום של פני החומר גדלים, פיזור האנרגיה אינו מרוכז, עומק ההיתוך יורד. עבור חומרים עבים, ככל שיחס העומק לרוחב טוב יותר, כך ביצועי הריתוך טובים יותר.
פלדת פחמן 5 מ"מ
התדירות משפיעה בעיקר על מראה וצורת הריתוך ועל איכות הריתוך. במקרה של מהירות קבועה, תדר הלייזר יורד, קצב החפיפה של נקודת הריתוך יורד, ומשטח תפר הריתוך מחוספס יחסית; אם תדר הלייזר גדול מדי, קל להיתקל בבעיה של סיגים ריתוך או חדירה. בתהליך הריתוך ניתן לבחור את תדירות הריתוך המתאימה בהתאם לחומר המעובד ולדרישות הריתוך, כדי להבטיח קצב חפיפה מסוים ותפר הריתוך יהיה חלק ונקי יותר.
אם ניקח לדוגמא את מכונת ריתוך הלייזר הידנית של מייקרון, כאשר תדר התנודה הוא 20Hz, צורת תפר הריתוך מסודרת, ואפקט החדירה של תפר הריתוך רדוד. תדר תנודה מתאים יכול להשיג תוצאות ריתוך טובות. בתהליך הריתוך, אם אין דרישה ספציפית למראה ולביצועים, באמצעות מכונת ריתוך הלייזר שלנו, אנו מציעים שניתן להתאים את טווח התדרים ל-14Hz-20Hz.
מבחינת מהירות, ריתוך במהירות גבוהה יהפוך את עומק האיחוי לרדוד, בדרך כלל בריתוך פלטה דקה או ביצועים טובים יותר של החומר, מומלץ להשתמש בריתוך במהירות גבוהה, ולהיפך. תהליך הריתוך, המהירות תשפיע גם על אסתטיקת הריתוך, ריתוך במהירות נמוכה נוטה להתמוטט, ריתוך במהירות גבוהה יגרום לתפר הריתוך לא שטוח.
בנוסף, השפעת ריתוך הלייזר מושפעת גם ממגוון גורמים כמו גז, ספיגת חומרים וצורת גל. במקרים של ריתוך בפועל, נוכל להתאים באופן גמיש את הפרמטרים העיקריים של ריתוך לייזר בהתאם לצרכי העיבוד, ולבדוק אותו פעמים רבות להשגת תוצאות ריתוך טובות יותר.
חלקים ורכיבים המיוצרים בטכנולוגיית ריתוך לייזר יכולים לא רק לעמוד בביצועים המצוינים של תחום היישום, אלא גם יכולים לשפר משמעותית את יעילות הייצור. בהשוואה לטכנולוגיית הריתוך המסורתית, עלות ההשקעה הראשונית של ריתוך לייזר גדולה יותר, אך לא ניתן להתעלם מהשפעת הריתוך שלה. ההתבגרות ההדרגתית שלטכנולוגיית ריתוך לייזריביא יותר אפשרויות לחדשנות ושדרוג בתחום התעשייתי.
