1. Warmte-inbreng
Bij laserlassen wordt energie geleverd in de vorm van een geconcentreerde laserstraal. Deze energie wordt geabsorbeerd door het oppervlak van het metaal en omgezet in warmte. Het bedrag vanwarmte-inbrenghangt af van verschillende factoren:
Laserkracht
Lassen snelheid
Straalfocus
Materiaal eigenschappen
Een hoger laservermogen of een lagere lassnelheid verhogen de warmte-inbreng, terwijl een betere focus zorgt voor een meer geconcentreerde energieafgifte. Verschillende materialen absorberen laserenergie op verschillende manieren, afhankelijk van hun reflectiviteit en thermische geleidbaarheid.
2. Vorming van smeltbad (lasbad).
Terwijl de laser het metalen oppervlak verwarmt, bereikt het het smeltpunt en vormt het eengesmolten zwembad. De vorm en grootte van het gesmolten bad zijn afhankelijk van:
Laser-energiedichtheid
Blootstellingstijd
Warmtegeleiding door het omringende materiaal
Inlassen met diepe penetratieis de energiedichtheid zo hoog dat het metaal verdampt en een smal sleutelgat vormt waardoor de laser dieper kan doordringen. Inwarmtegeleidingslassen, de energie is lager en alleen het oppervlak smelt zonder een sleutelgat te vormen.
Het gesmolten metaal stroomt in het zwembad als gevolg van oppervlaktespanning, zwaartekracht en de terugslagdruk van metaalverdamping. Een goede controle van dit dynamische gedrag is essentieel om defecten zoals porositeit of ongelijkmatige lasnaden te voorkomen.
3. Stollingsproces
Nadat de laserstraal is weggetrokken, verdwijnt de warmte en begint het gesmolten zwembad af te koelenstollen. Het stollingsproces beïnvloedt de uiteindelijke microstructuur, sterkte en uiterlijk van de las.
Sleutelfactoren die de stolling beïnvloeden zijn onder meer:
Koelsnelheid: Snellere afkoeling kan leiden tot fijnere microstructuren en sterkere lassen.
Samenstelling van de legering: Verschillende elementen stollen bij verschillende temperaturen, wat de korrelstructuur kan beïnvloeden.
Thermische gradiënten: Ongelijkmatige koeling kan spanning, barsten of vervorming veroorzaken.
Het regelen van de warmte-inbreng en de afkoelsnelheid zorgt ervoor dat de las soepel stolt zonder interne defecten.
Conclusie
Het energieoverdrachtsmechanisme bij laserlassen omvat drie hoofdfasen: warmte-inbreng, vorming van smeltbaden en stollen. Elke fase speelt een cruciale rol bij het bepalen van de laskwaliteit. Door deze processen te begrijpen en te beheersen, kunnen fabrikanten sterkere, schonere en betrouwbaardere lassen realiseren.
--Rayther Laser Lyra Zhang