Postoje dvije vrste fiber lasera: jedno-mod i više-način. Njihove razlike u primjenama mikro zavarivanja treba uzeti u obzir pri odabiru najboljeg za upotrebu.
Jednomodni laseri sa vlaknima{0}} koriste vlakna s promjerom jezgre od oko 9 mikrona za proizvodnju fokusiranih zraka veličine do 10 mikrona. To ih čini idealnim za aplikacije laserskog rezanja. Međutim, za zavarivanje, uska širina zavara možda neće odgovarati većini tolerancija proizvodnog sklopa.
Višemodni laseri sa vlaknima generišu snop sa "ravnim vrhom" nižeg intenziteta i više uniformnosti koristeći vlakna sa prečnikom jezgre od 50-300 mikrona. Ovo olakšava širenje zone topljenja i bolje zadovoljava potrebe laserskog mikro zavarivanja, za razliku od drugih vrsta lasera.
Ova slika prikazuje laser koji napušta vlakno i presjek intenziteta snage-u dva načina rada.
Razmislite o laserskom poravnanju za zavarivanje spojeva. Da bi se greda poravnala sa linijom spoja, obično je potrebna veličina tačke od najmanje 200 mikrona zbog tolerancije položaja slaganja i razmaka između ivica zavarivanja. Međutim, za dobijanje tako velike tačke korišćenjem lasera sa jednim-modnim vlaknima bila bi potrebna žižna daljina od 2-3 stope, što nije praktično za sisteme zavarivanja. Nadalje, središnja snaga monomodnog lasera opada prema rubu, što rezultira koncentriranom energijom na malom području. Praznine u spoju mogu uzrokovati probleme sa zavarivanjem, kao što su podrezi ili nepopunjena područja. Osim toga, visok intenzitet lasera može ukloniti višak materijala.
Višemodni laserski snopovi sa vlaknima nude ujednačenu distribuciju intenziteta za stabilan proces zavarivanja. Manje su pod utjecajem praznina na površini zavarivanja i imaju jači profil koji može otopiti više materijala, efikasno premošćujući sve praznine potrebne za uspješan zavar.
Poprečni-presjek zavarivanja single-i multi{2}}modnih lasera od nerđajućeg čelika debljine 0,06-inča je prikazan ispod.
Korišteni jednomodni laser s vlaknima{0}} imao je snagu od 500 W, brzinu od 300 ipm i veličinu tačke od 30 mikrona. Korišteni više{5}}modni laser sa vlaknima imao je snagu od 700 W, brzinu od 100 ipm i veličinu tačke od 150 mikrona. Drugi multi{10}}modni laser sa vlaknima imao je snagu od 1 kW, brzinu od 80 ipm i veličinu tačke od 250 mikrona.
Odabir prave tehnologije: Single Mode vs. Multimode Laseri
Kada je u pitanjulasersko mikro zavarivanje, odabir odgovarajućeg fiber laserskog načina rada je ključan za postizanje optimalnog kvaliteta zavarivanja i održavanje troškovne{0}}efikasnosti. Izbor između single-modnih i višemodnih lasera s vlaknima u osnovi zavisi od tolerancije proizvodnog sklopa, konfiguracije spojeva i debljine materijala. Da bismo vam pomogli da donesete informiranu odluku za vaše industrijske primjene, saželi smo ključne razlike, tehničke parametre i eksperimentalne podatke o performansama oba tipa lasera u sveobuhvatnoj tablici za usporedbu u nastavku:
| Comparison Metrics | Jednomodni{0}}fiber laser | Višemodni fiber laser |
| Prečnik jezgre | Približno . 9 mikrona | 50–300 mikrona |
| Veličina fokusne tačke | Fokusirano na približno . 10 mikrona | Obično zahtijeva 200 mikrona ili više (150 μm i 250 μm korišteno u eksperimentalnim testovima) |
| Profil zraka i intenzitet | Uska greda; intenzitet snage se smanjuje prema rubu; visoko koncentrisana energija na malom području. | Generira profil grede sa "ravnim vrhom" sa nižim vršnim intenzitetom i većom uniformnošću. |
| Prilagodba tolerancije montaže | Jadno. Uska širina zavara možda ne odgovara većini tolerancija proizvodnog sklopa; zahtijeva izuzetno visoku preciznost poravnanja spojeva. | Dobro. Ravnomjerna raspodjela intenziteta osigurava stabilan proces zavarivanja i na njega manje utiču praznine na površini zavarivanja. |
| Rizici oštećenja zgloba | Visoko. Praznine mogu uzrokovati probleme sa zavarivanjem kao što su podrezi ili nepopunjena područja; visoki intenzitet lasera također može ukloniti višak materijala. | Nisko. Posjeduje jači profil grede koji topi više materijala, efikasno premošćujući neophodne praznine za uspješan zavar. |
| Tipični scenariji primjene | 1. Idealno za lasersko sečenje. 2. Pogodno za-brzo zavarivanje u preklopu i čvrste spojeve koji zahtijevaju manje snage lasera dok se postiže željena dubina prodiranja. |
1. Idealno za lasersko mikro zavarivanje. 2. Dobro-pogodno za standardne i precizne poslove zavarivanja gdje su potrebni praznini za montažu i specifične širine zavara. |
| Poređenje eksperimentalnih podataka (na nehrđajućem čeliku debljine 0,06 inča |
Snaga: 500W Brzina: 300 ipm Veličina tačke: 30 mikrona (Funkcija: Postiže željenu dubinu prodiranja pri manjoj snazi) |
Slučaj 1: Snaga: 700W / Brzina: 100 ipm / Veličina tačke: 150 mikrona Slučaj 2: Snaga: 1kW / Brzina: 80 ipm / Veličina tačke: 250 mikrona (Funkcija: Pruža stabilniji proces i širi profil zavarivanja) |
Jednomodni{0}} laseri sa vlaknima su korisni za lasersko mikro zavarivanje u određenim slučajevima. Mogu se koristiti za -brzo zavarivanje u preklopu i za čvrste spojeve sa manje laserske snage, dok se i dalje postiže željena dubina prodiranja. U tu svrhu se mogu koristiti i multimodni laseri.