வெவ்வேறு உள்ளக விட்டங்களைக் கொண்ட லேசர்களின் பற்றவைப்பு விளைவுகளின் ஒப்பீடு

லேசர் வெல்டிங்தொடர்ச்சியான அல்லது துடிப்புள்ள லேசர் கற்றைகளைப் பயன்படுத்தி இதை அடையலாம். இதன் கோட்பாடுகள்லேசர் வெல்டிங்வெப்பக் கடத்தல் பற்றவைப்பு மற்றும் லேசர் ஆழ் ஊடுருவல் பற்றவைப்பு எனப் பிரிக்கலாம். ஆற்றல் அடர்த்தி 10⁴~10⁵ W/cm²-க்குக் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​அது வெப்பக் கடத்தல் பற்றவைப்பு ஆகும். இந்த நிலையில், ஊடுருவல் ஆழம் குறைவாகவும், பற்றவைப்பு வேகம் மெதுவாகவும் இருக்கும்; ஆற்றல் அடர்த்தி 10⁵~10⁷ W/cm²-க்கு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​வெப்பத்தின் காரணமாக உலோக மேற்பரப்பு குழிந்து "துளைகளாக" மாறி, ஆழ் ஊடுருவல் பற்றவைப்பை உருவாக்குகிறது. இது வேகமான பற்றவைப்பு வேகம் மற்றும் பெரிய தோற்ற விகிதம் ஆகிய பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. வெப்பக் கடத்தலின் கொள்கைலேசர் வெல்டிங்லேசர் கதிர்வீச்சு, பதப்படுத்தப்பட வேண்டிய மேற்பரப்பைச் சூடாக்குகிறது, மேலும் அந்த மேற்பரப்பு வெப்பம் வெப்பக் கடத்தல் மூலம் உட்புறத்திற்குப் பரவுகிறது. லேசர் துடிப்பின் அகலம், ஆற்றல், உச்சத் திறன் மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் நிகழும் அதிர்வெண் போன்ற லேசர் அளவுருக்களைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், வேலைப் பொருள் உருகி ஒரு குறிப்பிட்ட உருகிய குளத்தை உருவாக்குகிறது.

லேசர் ஆழ் ஊடுருவல் பற்றவைப்பு, பொதுவாகப் பொருட்களின் இணைப்பை நிறைவு செய்ய ஒரு தொடர்ச்சியான லேசர் கற்றையைப் பயன்படுத்துகிறது. இதன் உலோகவியல் இயற்பியல் செயல்முறை, எலக்ட்ரான் கற்றை பற்றவைப்பைப் போலவே உள்ளது; அதாவது, ஆற்றல் மாற்றும் பொறிமுறையானது ஒரு “சாவித் துளை” அமைப்பு மூலம் நிறைவு செய்யப்படுகிறது.

போதுமான உயர் ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட லேசர் கதிர்வீச்சின் கீழ், பொருள் ஆவியாகி சிறிய துளைகள் உருவாகின்றன. நீராவியால் நிரப்பப்பட்ட இந்தச் சிறிய துளை, ஒரு கருப்புப் பொருளைப் போல, படுகதிர் கற்றையின் கிட்டத்தட்ட முழு ஆற்றலையும் உறிஞ்சுகிறது. துளையில் உள்ள சமநிலை வெப்பநிலை சுமார் 2500°C-ஐ அடைகிறது.°C. உயர்-வெப்பநிலை துளையின் வெளிப்புறச் சுவரிலிருந்து வெப்பம் கடத்தப்படுவதால், துளையைச் சுற்றியுள்ள உலோகம் உருகுகிறது. ஒளிக்கற்றையின் கதிர்வீச்சின் கீழ் சுவர் பொருளின் தொடர்ச்சியான ஆவியாதலால் உருவாகும் உயர்-வெப்பநிலை நீராவியால் சிறிய துளை நிரப்பப்படுகிறது. சிறிய துளையின் சுவர்கள் உருகிய உலோகத்தால் சூழப்பட்டுள்ளன, மேலும் திரவ உலோகம் திடப் பொருட்களால் சூழப்பட்டுள்ளது (பெரும்பாலான வழக்கமான பற்றவைப்பு செயல்முறைகள் மற்றும் லேசர் கடத்தல் பற்றவைப்பில், ஆற்றல் முதலில் வேலைப் பொருளின் மேற்பரப்பில் படியவைக்கப்பட்டு, பின்னர் கடத்தல் மூலம் உட்புறத்திற்குக் கொண்டு செல்லப்படுகிறது). துளைச் சுவருக்கு வெளியே உள்ள திரவ ஓட்டமும், சுவர் அடுக்கின் மேற்பரப்பு இழுவிசையும், துளைக் குழியில் தொடர்ச்சியாக உருவாகும் நீராவி அழுத்தத்துடன் ஒரே கட்டத்தில் இருந்து ஒரு இயக்கச் சமநிலையைப் பராமரிக்கின்றன. ஒளிக்கற்றை தொடர்ச்சியாக சிறிய துளைக்குள் நுழைகிறது, மேலும் சிறிய துளைக்கு வெளியே உள்ள பொருள் தொடர்ச்சியாகப் பாய்கிறது. ஒளிக்கற்றை நகரும்போது, ​​சிறிய துளை எப்போதும் ஒரு நிலையான ஓட்ட நிலையில் இருக்கும்.

அதாவது, சிறிய துளையும், அத்துளையைச் சுற்றியுள்ள உருகிய உலோகமும் பைலட் பீமின் முன்னோக்கிய வேகத்துடன் முன்னோக்கி நகர்கின்றன. சிறிய துளை அகற்றப்பட்ட பிறகு ஏற்படும் இடைவெளியை உருகிய உலோகம் நிரப்பி, அதற்கேற்ப ஒடுங்கி, பற்றவைப்பு உருவாகிறது. இவை அனைத்தும் மிக விரைவாக நடப்பதால், பற்றவைப்பு வேகம் நிமிடத்திற்கு பல மீட்டர்களை எளிதில் எட்டிவிடும்.

திறன் அடர்த்தி, வெப்பக் கடத்துத்திறன் பற்றவைப்பு மற்றும் ஆழ் ஊடுருவல் பற்றவைப்பு ஆகியவற்றின் அடிப்படைக் கருத்துக்களைப் புரிந்துகொண்ட பிறகு, அடுத்ததாக வெவ்வேறு உள்ளக விட்டங்களின் திறன் அடர்த்தி மற்றும் உலோகவியல் கட்டங்கள் குறித்த ஒப்பீட்டுப் பகுப்பாய்வை மேற்கொள்வோம்.

சந்தையில் கிடைக்கும் பொதுவான லேசர் கோர் விட்டங்களின் அடிப்படையில் செய்யப்படும் பற்றவைப்புச் சோதனைகளின் ஒப்பீடு:

வெவ்வேறு உள்ளக விட்டங்களைக் கொண்ட லேசர்களின் குவியப் புள்ளி நிலையின் ஆற்றல் அடர்த்தி

ஆற்றல் அடர்த்தியின் கண்ணோட்டத்தில், ஒரே ஆற்றலில், மையத்தின் விட்டம் சிறியதாக இருந்தால், லேசரின் பிரகாசம் அதிகமாகவும், ஆற்றல் அதிக செறிவாகவும் இருக்கும். லேசரை ஒரு கூர்மையான கத்தியுடன் ஒப்பிட்டால், மையத்தின் விட்டம் சிறியதாக இருந்தால், லேசர் கூர்மையாக இருக்கும். 14um மைய விட்டம் கொண்ட லேசரின் ஆற்றல் அடர்த்தி, 100um மைய விட்டம் கொண்ட லேசரின் ஆற்றல் அடர்த்தியை விட 50 மடங்குக்கும் அதிகமாகும், மேலும் அதன் செயலாக்கத் திறனும் வலிமையானது. அதே நேரத்தில், இங்கு கணக்கிடப்பட்ட ஆற்றல் அடர்த்தி என்பது ஒரு எளிய சராசரி அடர்த்தி மட்டுமே. உண்மையான ஆற்றல் பரவல் என்பது தோராயமான காஸியன் பரவலாகும், மேலும் மைய ஆற்றலானது சராசரி ஆற்றல் அடர்த்தியை விட பல மடங்கு அதிகமாக இருக்கும்.

வெவ்வேறு உள்ளக விட்டங்களைக் கொண்ட லேசர் ஆற்றல் பரவலின் திட்ட வரைபடம்

ஆற்றல் பரவல் வரைபடத்தின் நிறமே ஆற்றல் பரவலைக் குறிக்கிறது. நிறம் சிவப்பாக இருக்க இருக்க, ஆற்றல் அதிகமாக இருக்கும். சிவப்பு நிற ஆற்றல் என்பது, ஆற்றல் செறிந்துள்ள இடத்தைக் குறிக்கிறது. வெவ்வேறு மைய விட்டங்களைக் கொண்ட லேசர் கற்றைகளின் ஆற்றல் பரவலைப் பார்க்கும்போது, ​​லேசர் கற்றையின் முன்பகுதி கூர்மையற்றதாகவும், பின்பகுதி கூர்மையாகவும் இருப்பதைக் காணலாம். விட்டம் சிறியதாக இருக்க இருக்க, ஆற்றல் ஒரு புள்ளியில் அதிகமாகச் செறிந்து, கூர்மையாகவும், ஊடுருவும் திறன் வலிமையாகவும் இருக்கும்.

வெவ்வேறு உள்ளக விட்டங்களைக் கொண்ட லேசர்களின் பற்றவைப்பு விளைவுகளின் ஒப்பீடு

வெவ்வேறு உள்ளக விட்டங்களைக் கொண்ட லேசர்களின் ஒப்பீடு:

(1) இந்த சோதனையில் 150 மிமீ/வி வேகத்தில், குவிய நிலை பற்றவைப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது, மற்றும் பொருள் 1 தொடர் அலுமினியம், 2 மிமீ தடிமன் கொண்டது;

(2) மையத்தின் விட்டம் அதிகமாக இருந்தால், உருகும் அகலம் அதிகமாக இருக்கும், வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட பகுதி அதிகமாக இருக்கும், மற்றும் அலகு சக்தி அடர்த்தி குறைவாக இருக்கும். மையத்தின் விட்டம் 200um-ஐத் தாண்டும்போது, ​​அலுமினியம் மற்றும் தாமிரம் போன்ற அதிக வினைத்திறன் கொண்ட உலோகக் கலவைகளில் ஊடுருவல் ஆழத்தை அடைவது எளிதல்ல, மேலும் அதிக சக்தியுடன் மட்டுமே அதிக ஆழமான ஊடுருவல் பற்றவைப்பை அடைய முடியும்;

(3) சிறிய-மைய லேசர்கள் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அதிக ஆற்றல் மற்றும் சிறிய வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட பகுதிகளைக் கொண்ட பொருட்களின் மேற்பரப்பில் விரைவாக துளைகளை இட முடியும். இருப்பினும், அதே நேரத்தில், பற்றவைப்பின் மேற்பரப்பு கரடுமுரடாக இருப்பதால், குறைந்த வேக பற்றவைப்பின் போது துளை மூடுவதற்கான நிகழ்தகவு அதிகமாக உள்ளது, மேலும் பற்றவைப்பு சுழற்சியின் போது துளை மூடப்படுகிறது. சுழற்சி நீண்டதாக இருப்பதால், குறைபாடுகள் மற்றும் துளைகள் போன்ற குறைபாடுகள் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது. இது அதிவேக செயலாக்கம் அல்லது ஊசலாட்டப் பாதையுடன் கூடிய செயலாக்கத்திற்கு ஏற்றது;

(4) பெரிய மைய விட்டம் கொண்ட லேசர்கள் பெரிய ஒளிப் புள்ளிகளையும் அதிக பரவலான ஆற்றலையும் கொண்டுள்ளன, இதனால் அவை லேசர் மேற்பரப்பு மறுஉருகுதல், உறைப்பூச்சு, பதப்படுத்துதல் மற்றும் பிற செயல்முறைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக அமைகின்றன.