Paramètres du processus de soudage au laser

(1) Densité de puissance. La densité de puissance est l’un des paramètres les plus critiques du traitement laser. Avec une densité de puissance plus élevée, la couche superficielle peut être chauffée jusqu'au point d'ébullition en une microseconde, produisant une grande quantité de vaporisation. Par conséquent, une densité de puissance élevée est bénéfique pour le traitement d’enlèvement de matière, tel que le perçage, la découpe et la gravure. Pour une densité de puissance plus faible, il faut plusieurs millisecondes pour que la température de surface atteigne le point d’ébullition. Avant que la surface ne se vaporise, la couche inférieure atteint le point de fusion, ce qui permet de former facilement une bonne soudure fondue. Par conséquent, en soudage laser par conduction, la densité de puissance varie de 10^4 à 10^6W/CM^2.
(2) Forme d’onde d’impulsion laser. La forme d’onde de l’impulsion laser est un problème important dans le soudage laser, en particulier pour le soudage de couches minces. Lorsqu'un faisceau laser de haute intensité est irradié sur la surface du matériau, 60 à 98 % de l'énergie laser sera réfléchie et perdue sur la surface métallique, et la réflectivité varie en fonction de la température de surface. Lors de l'action d'une impulsion laser, la réflectivité du métal varie considérablement.
(3) Largeur d'impulsion laser. La largeur d’impulsion est l’un des paramètres importants du soudage laser pulsé. Il s'agit non seulement d'un paramètre important qui distingue l'enlèvement de matière de la fusion de matière, mais également d'un paramètre clé qui détermine le coût et le volume de l'équipement de traitement.
(4) L'influence de la défocalisation sur la qualité du soudage. Le soudage au laser nécessite généralement une certaine défocalisation, car la densité de puissance au centre du point au foyer laser est trop élevée, ce qui est facile à évaporer dans les trous. La distribution de la densité de puissance est relativement uniforme sur chaque plan éloigné du foyer laser. Il existe deux types de défocalisation : la défocalisation positive et la défocalisation négative. Le plan focal est situé au-dessus de la pièce pour une défocalisation positive, et vice versa pour une défocalisation négative. Selon la théorie de l'optique géométrique, lorsque la distance entre les plans de défocalisation positif et négatif et le plan de soudage est égale, la densité de puissance sur les plans correspondants est approximativement la même, mais la forme du bain de fusion obtenu est en réalité différente. Lorsque la défocalisation est négative, une plus grande profondeur de fusion peut être obtenue, ce qui est lié au processus de formation du bain de fusion. Les expériences montrent que lorsque le laser est chauffé pendant 50 à 200 us, le matériau commence à fondre, formant du métal liquide et se vaporisant partiellement, formant de la vapeur à haute pression et s'éjectant à une vitesse extrêmement élevée, émettant une lumière blanche éblouissante. Dans le même temps, la forte concentration de gaz provoque le déplacement du métal liquide vers le bord du bain de fusion, formant une dépression au centre du bain de fusion. Lorsque la défocalisation est négative, la densité de puissance à l'intérieur du matériau est supérieure à celle de la surface, ce qui facilite la formation d'une fusion et d'une vaporisation plus fortes, de sorte que l'énergie lumineuse soit transmise plus profondément dans le matériau. Par conséquent, dans les applications pratiques, lorsqu’une profondeur de fusion plus grande est requise, une défocalisation négative est utilisée ; lors du soudage de matériaux minces, une défocalisation positive convient.
(5) Vitesse de soudage. La vitesse de soudage affectera l’apport de chaleur par unité de temps. Si la vitesse de soudage est trop lente, l'apport de chaleur sera trop important, ce qui entraînera une brûlure de la pièce. Si la vitesse de soudage est trop rapide, l'apport de chaleur sera trop faible, ce qui entraînera un soudage incomplet de la pièce.