В аппарате лазерной сварки существует порог плотности лазерной энергии.Если оно ниже этого значения, глубина проникновения очень мала.Как только это значение будет достигнуто или превышено, проницаемость значительно улучшится.Плазма образуется только тогда, когда плотность мощности лазера на заготовке превышает пороговое значение (зависит от материала), что свидетельствует о прогрессе стабильной сварки с глубоким проплавлением.Если мощность лазера ниже этого порога, расплавится только поверхность заготовки, то есть сварка будет осуществляться по типу стабильной теплопроводности.
Когда плотность мощности лазера близка к критическому состоянию для образования небольших отверстий, сварка с глубоким проплавлением и проводящая сварка попеременно становятся нестабильными сварочными процессами, что приводит к большим колебаниям глубины провара.При лазерной сварке с глубоким проплавлением мощность лазера контролирует как глубину провара, так и скорость сварки.Проваривание напрямую связано с плотностью мощности луча и зависит от мощности падающего луча и его фокуса.В общем случае для лазерного луча определенного диаметра глубина проникновения увеличивается с увеличением мощности луча.
Фокус луча.Размер пятна луча является одной из наиболее важных переменных в лазерной сварке, поскольку он определяет плотность мощности.Но для мощного лазера, хотя существует множество методов косвенных измерений, его измерение представляет собой сложную задачу.
Размер дифракционного пятна фокуса луча можно рассчитать в соответствии с теорией оптической дифракции, но из-за аберрации фокусирующей линзы фактический размер пятна больше расчетного значения.Самый простой метод измерения — метод контура изотермы, при котором измеряется фокус и диаметр перфорации после прожигания толстой бумаги и проникновения в полипропиленовую пластину.В этом методе мы должны освоить величину мощности лазера и время действия луча посредством практики измерений.
Значение поглощения материала.Поглощение лазера материалом зависит от некоторых важных свойств материала, таких как скорость поглощения, отражательная способность, теплопроводность, температура плавления, температура испарения и т. д., наиболее важным из которых является скорость поглощения.
На скорость поглощения лазерного луча влияют два фактора: во-первых, коэффициент сопротивления материала.Измеряя поглощающую способность полированной поверхности материала, установлено, что поглощающая способность материала пропорциональна корню квадратному из коэффициента сопротивления, причем коэффициент сопротивления изменяется с температурой.Во-вторых, состояние поверхности (или отделка) материала оказывает существенное влияние на поглощение луча и оказывает существенное влияние на эффект сварки.