អន្តរកម្មសម្ភារៈឡាស៊ែរ - បែបផែនសោ

ការបង្កើតនិងការអភិវឌ្ឍនៃរន្ធគន្លឹះ:

និយមន័យ Keyhole: នៅពេលដែលវិទ្យុសកម្មវិទ្យុសកម្មធំជាង 10 ^ 6W/cm ^ 2 ផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុរលាយ និងហួតនៅក្រោមសកម្មភាពនៃឡាស៊ែរ។ នៅពេលដែលល្បឿនហួតធំល្មម សម្ពាធចំហាយទឹកដែលបានបង្កើតគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីយកឈ្នះភាពតានតឹងលើផ្ទៃ និងទំនាញរាវនៃលោហធាតុរាវ ដោយហេតុនេះការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់លោហៈរាវមួយចំនួន ដែលបណ្តាលឱ្យអាងរលាយនៅតំបន់រំភើបនឹងលិច និងបង្កើតជារណ្តៅតូចៗ។ ; ធ្នឹមនៃពន្លឺធ្វើសកម្មភាពដោយផ្ទាល់នៅលើបាតរណ្តៅតូច ដែលបណ្តាលឱ្យលោហៈរលាយ និងបញ្ចេញឧស្ម័ន។ ចំហាយសម្ពាធខ្ពស់បន្តបង្ខំឱ្យលោហៈរាវនៅបាតរណ្តៅហូរឆ្ពោះទៅបរិវេណនៃអាងដែលរលាយ ធ្វើឱ្យរន្ធតូចកាន់តែជ្រៅ។ ដំណើរការនេះនៅតែបន្ត ទីបំផុតបង្កើតជារន្ធគន្លឹះដូចរន្ធដែករាវ។ នៅពេលដែលសម្ពាធចំហាយលោហៈដែលបង្កើតដោយកាំរស្មីឡាស៊ែរនៅក្នុងរន្ធតូចឈានដល់លំនឹងជាមួយនឹងភាពតានតឹងផ្ទៃ និងទំនាញនៃលោហៈរាវ នោះរន្ធតូចលែងជ្រៅហើយបង្កើតជារន្ធតូចមួយដែលមានស្ថេរភាពដែលត្រូវបានគេហៅថា "ឥទ្ធិពលរន្ធតូច" .

នៅពេលដែលកាំរស្មីឡាស៊ែរផ្លាស់ទីទាក់ទងទៅនឹងស្នាដៃនោះ រន្ធតូចមួយបង្ហាញផ្នែកខាងមុខកោងទៅក្រោយបន្តិច និងត្រីកោណបញ្ច្រាសទិសយ៉ាងច្បាស់នៅខាងក្រោយ។ គែមខាងមុខនៃរន្ធតូចគឺជាតំបន់សកម្មភាពនៃឡាស៊ែរដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងសម្ពាធចំហាយខ្ពស់ ខណៈពេលដែលសីតុណ្ហភាពនៅតាមបណ្តោយគែមខាងក្រោយមានកម្រិតទាប ហើយសម្ពាធចំហាយមានតិចតួច។ នៅក្រោមសម្ពាធ និងភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពនេះ អង្គធាតុរាវរលាយហូរជុំវិញរន្ធតូចពីចុងខាងមុខទៅចុងខាងក្រោយ បង្កើតជា vortex នៅចុងខាងក្រោយនៃរន្ធតូច ហើយទីបំផុតរឹងនៅគែមខាងក្រោយ។ ស្ថានភាពថាមវន្តនៃរន្ធគន្លឹះដែលទទួលបានតាមរយៈការក្លែងធ្វើឡាស៊ែរ និងការផ្សារជាក់ស្តែងត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបខាងលើ រូបសណ្ឋាននៃរន្ធតូចៗ និងលំហូរនៃវត្ថុរាវដែលរលាយជុំវិញក្នុងអំឡុងពេលធ្វើដំណើរក្នុងល្បឿនខុសៗគ្នា។

ដោយសារតែវត្តមាននៃរន្ធតូចៗ ថាមពលកាំរស្មីឡាស៊ែរជ្រាបចូលទៅក្នុងផ្នែកខាងក្នុងនៃសម្ភារៈ បង្កើតបានជាថ្នេរផ្សារជ្រៅ និងតូចចង្អៀតនេះ។ រូបវិទ្យាផ្នែកឆ្លងកាត់ធម្មតានៃស៊ាមដែលជ្រាបចូលជ្រៅឡាស៊ែរត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបខាងលើ។ ជម្រៅនៃការជ្រៀតចូលនៃថ្នេរផ្សារគឺនៅជិតជម្រៅនៃរន្ធគន្លឹះ (ដើម្បីឱ្យច្បាស់លាស់ ស្រទាប់លោហធាតុគឺ 60-100um ជ្រៅជាងរន្ធគន្លឹះ ស្រទាប់រាវតិចជាងមួយ) ។ ដង់ស៊ីតេថាមពលឡាស៊ែរកាន់តែខ្ពស់ រន្ធតូចកាន់តែជ្រៅ និងជម្រៅនៃការជ្រៀតចូលនៃថ្នេរផ្សារកាន់តែច្រើន។ នៅក្នុងការផ្សារឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់ សមាមាត្រជម្រៅអតិបរមាទៅនឹងទទឹងនៃស៊ាមអាចឈានដល់ 12:1 ។

ការវិភាគនៃការស្រូបយកថាមពលឡាស៊ែរដោយរន្ធគន្លឹះ

មុនពេលការបង្កើតរន្ធតូចៗ និងប្លាស្មា ថាមពលនៃឡាស៊ែរត្រូវបានបញ្ជូនជាចម្បងទៅផ្នែកខាងក្នុងនៃ workpiece តាមរយៈចរន្តកម្ដៅ។ ដំណើរការផ្សារជាកម្មសិទ្ធិរបស់ការផ្សារដែក (ជាមួយនឹងជម្រៅជ្រៀតចូលតិចជាង 0.5mm) ហើយអត្រាស្រូបយកសារធាតុនៃឡាស៊ែរគឺស្ថិតនៅចន្លោះពី 25-45%។ នៅពេលដែលរន្ធគន្លឹះត្រូវបានបង្កើតឡើង ថាមពលនៃឡាស៊ែរត្រូវបានស្រូបចូលជាចម្បងដោយផ្នែកខាងក្នុងនៃ workpiece តាមរយៈឥទ្ធិពលនៃរន្ធគន្លឹះ ហើយដំណើរការផ្សារបានក្លាយទៅជាការជ្រាបចូលយ៉ាងជ្រៅ (ជាមួយនឹងជម្រៅជ្រៀតចូលលើសពី 0.5mm) អត្រាស្រូបយកអាចឈានដល់ លើសពី 60-90% ។

ប្រសិទ្ធភាពរន្ធគន្លឹះដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើនការស្រូបយកឡាស៊ែរកំឡុងពេលដំណើរការដូចជាការផ្សារឡាស៊ែរ ការកាត់ និងការខួង។ កាំរស្មីឡាស៊ែរដែលចូលទៅក្នុងរន្ធគន្លឹះត្រូវបានស្រូបស្ទើរតែទាំងស្រុងតាមរយៈការឆ្លុះបញ្ចាំងជាច្រើនពីជញ្ជាំងរន្ធ។

វាត្រូវបានគេជឿថាជាទូទៅថាយន្តការស្រូបយកថាមពលនៃឡាស៊ែរនៅខាងក្នុងរន្ធគន្លឹះរួមមានដំណើរការពីរ: ការស្រូបយកបញ្ច្រាសនិងការស្រូបយក Fresnel ។

តុល្យភាពសម្ពាធនៅខាងក្នុងរន្ធគន្លឹះ

កំឡុងពេលផ្សារឡាស៊ែរជ្រាបចូលជ្រៅ សម្ភារៈឆ្លងកាត់ចំហាយទឹកយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ ហើយសម្ពាធពង្រីកដែលបង្កើតឡើងដោយចំហាយសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បណ្តេញលោហៈរាវ បង្កើតជារន្ធតូចៗ។ បន្ថែមពីលើសម្ពាធចំហាយនិងសម្ពាធ ablation (ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាកម្លាំងប្រតិកម្មហួតឬសម្ពាធ recoil) នៃសម្ភារៈក៏មានភាពតានតឹងលើផ្ទៃ សម្ពាធឋិតិវន្តរាវដែលបណ្តាលមកពីទំនាញផែនដី និងសម្ពាធថាមវន្តសារធាតុរាវដែលបង្កើតឡើងដោយលំហូរនៃវត្ថុធាតុរលាយនៅខាងក្នុង។ រន្ធតូច។ ក្នុងចំណោមសម្ពាធទាំងនេះ មានតែសម្ពាធចំហាយទឹកប៉ុណ្ណោះដែលរក្សាការបើករន្ធតូច ខណៈដែលកម្លាំងបីផ្សេងទៀតព្យាយាមបិទរន្ធតូច។ ដើម្បីរក្សាស្ថេរភាពនៃរន្ធគន្លឹះក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផ្សារ សម្ពាធចំហាយត្រូវតែគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីយកឈ្នះលើភាពធន់ផ្សេងទៀត និងសម្រេចបាននូវលំនឹង ដោយរក្សាបាននូវស្ថេរភាពរយៈពេលវែងនៃរន្ធគន្លឹះ។ សម្រាប់ភាពសាមញ្ញ ជាទូទៅគេជឿថា កម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពនៅលើជញ្ជាំងរន្ធគន្លឹះគឺសម្ពាធ ablation ជាចម្បង (សម្ពាធចំហាយលោហៈ) និងភាពតានតឹងផ្ទៃ។

អស្ថិរភាពនៃ Keyhole

ផ្ទៃ​ខាង​ក្រោយ៖ ឡាស៊ែរ​ដើរ​តួនាទី​លើ​ផ្ទៃ​វត្ថុធាតុ ដែល​ធ្វើ​ឱ្យ​លោហៈ​មួយ​ចំនួន​ធំ​ហួត​ចេញ។ សម្ពាធ recoil សង្កត់លើអាងរលាយ បង្កើតជារន្ធគន្លឹះ និងប្លាស្មា ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃជម្រៅរលាយ។ កំឡុងពេលដំណើរការផ្លាស់ទី ឡាស៊ែរប៉ះជញ្ជាំងខាងមុខនៃរន្ធគន្លឹះ ហើយទីតាំងដែលឡាស៊ែរប៉ះសម្ភារៈនឹងបណ្តាលឱ្យមានការហួតយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរនៃសម្ភារៈ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ជញ្ជាំងប្រហោងគន្លឹះនឹងជួបប្រទះការបាត់បង់ម៉ាស់ ហើយការហួតនឹងបង្កើតជាសម្ពាធវិលដែលនឹងសង្កត់លើលោហៈរាវ ដែលបណ្តាលឱ្យជញ្ជាំងខាងក្នុងនៃរន្ធគន្លឹះប្រែប្រួលចុះក្រោម ហើយរំកិលទៅខាងក្រោមនៃរន្ធគន្លឹះឆ្ពោះទៅរក ខាងក្រោយអាងទឹករលាយ។ ដោយសារតែភាពប្រែប្រួលនៃអាងទឹកដែលរលាយពីជញ្ជាំងខាងមុខទៅជញ្ជាំងខាងក្រោយ បរិមាណនៅខាងក្នុងរន្ធគ្រាប់ចុចមានការផ្លាស់ប្តូរឥតឈប់ឈរ សម្ពាធខាងក្នុងនៃរន្ធគន្លឹះក៏ផ្លាស់ប្តូរទៅតាមនោះដែរ ដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្ដូរបរិមាណនៃប្លាស្មាដែលបាញ់ចេញ។ . ការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណប្លាស្មានាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរការការពារ ចំណាំងបែរ និងការស្រូបយកថាមពលឡាស៊ែរ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរថាមពលនៃឡាស៊ែរឈានដល់ផ្ទៃសម្ភារៈ។ ដំណើរការទាំងមូលមានលក្ខណៈថាមវន្ត និងតាមកាលកំណត់ ទីបំផុតបណ្តាលឱ្យមានការជ្រៀតចូលលោហៈរាងធ្មេញ និងរលក ហើយមិនមានការជ្រៀតចូលស្មើគ្នាដោយរលូននោះទេ រូបខាងលើគឺជាទិដ្ឋភាពផ្នែកឆ្លងកាត់នៃផ្នែកកណ្តាលនៃ weld ដែលទទួលបានដោយការកាត់បណ្តោយស្របទៅនឹង កណ្តាលនៃ weld ក៏ដូចជាការវាស់វែងពេលវេលាជាក់ស្តែងនៃការប្រែប្រួលជម្រៅនៃរន្ធគន្លឹះដោយIPG-LDD ជាភស្តុតាង។

កែលម្អទិសដៅស្ថេរភាពនៃរន្ធគន្លឹះ

កំឡុងពេលផ្សារឡាស៊ែរជ្រាបចូលជ្រៅ ស្ថេរភាពនៃរន្ធតូចអាចត្រូវបានធានាបានតែដោយតុល្យភាពថាមវន្តនៃសម្ពាធផ្សេងៗនៅខាងក្នុងរន្ធ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស្រូបថាមពលឡាស៊ែរដោយជញ្ជាំងរន្ធ និងការហួតសម្ភារៈ ការហូរចេញនៃចំហាយលោហៈនៅខាងក្រៅរន្ធតូច និងចលនាឆ្ពោះទៅមុខនៃរន្ធតូច និងអាងរលាយ គឺជាដំណើរការដ៏ខ្លាំងក្លា និងរហ័ស។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃដំណើរការជាក់លាក់ នៅគ្រាជាក់លាក់ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផ្សារ មានលទ្ធភាពដែលថាស្ថេរភាពនៃរន្ធតូចអាចត្រូវបានរំខាននៅក្នុងតំបន់មូលដ្ឋានដែលនាំឱ្យខូចមុខងារផ្សារ។ ធម្មតា និងធម្មតាបំផុតគឺប្រភេទរន្ធញើសតូច ពិការភាព porosity និង spatter ដែលបណ្តាលមកពីការដួលរលំ keyhole;

ដូច្នេះតើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីធ្វើឱ្យរន្ធគន្លឹះមានស្ថេរភាព?

ភាពប្រែប្រួលនៃអង្គធាតុរាវក្នុងរន្ធគន្លឹះគឺមានភាពស្មុគ្រស្មាញ និងពាក់ព័ន្ធនឹងកត្តាជាច្រើន (វាលសីតុណ្ហភាព វាលលំហូរ វាលកម្លាំង រូបវិទ្យាអុបតូអេឡិចត្រូនិច) ដែលអាចត្រូវបានសង្ខេបយ៉ាងសាមញ្ញជាពីរប្រភេទ៖ ទំនាក់ទំនងរវាងភាពតានតឹងផ្ទៃ និងសម្ពាធចំហាយលោហៈ។ សម្ពាធ recoil នៃចំហាយលោហៈធ្វើសកម្មភាពដោយផ្ទាល់លើការបង្កើតរន្ធគន្លឹះ ដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងជម្រៅ និងបរិមាណនៃរន្ធគន្លឹះ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ក្នុងនាមជាសារធាតុផ្លាស់ទីឡើងលើតែមួយគត់នៃចំហាយលោហៈនៅក្នុងដំណើរការផ្សារ វាក៏ទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងការកើតឡើងនៃ spatter; ភាពតានតឹងលើផ្ទៃប៉ះពាល់ដល់លំហូរនៃអាងរលាយ;

ដូច្នេះដំណើរការផ្សារឡាស៊ែរមានស្ថេរភាពអាស្រ័យលើការរក្សាជម្រាលនៃការចែកចាយនៃភាពតានតឹងផ្ទៃនៅក្នុងអាងរលាយដោយមិនមានភាពប្រែប្រួលខ្លាំងពេក។ ភាពតានតឹងលើផ្ទៃគឺទាក់ទងទៅនឹងការចែកចាយសីតុណ្ហភាព ហើយការចែកចាយសីតុណ្ហភាពគឺទាក់ទងទៅនឹងប្រភពកំដៅ។ ដូច្នេះប្រភពកំដៅផ្សំ និងការផ្សារ swing គឺជាទិសដៅបច្ចេកទេសសក្តានុពលសម្រាប់ដំណើរការផ្សារដែកមានស្ថេរភាព។

បរិមាណចំហាយលោហៈ និងរន្ធគ្រាប់ចុចត្រូវយកចិត្តទុកដាក់លើឥទ្ធិពលប្លាស្មា និងទំហំនៃការបើករន្ធគន្លឹះ។ ការបើកកាន់តែធំ រន្ធគន្លឹះកាន់តែធំ និងភាពប្រែប្រួលតិចតួចនៅក្នុងចំណុចខាងក្រោមនៃអាងរលាយ ដែលមានឥទ្ធិពលតិចតួចលើទំហំរន្ធគន្លឹះទាំងមូល និងការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធខាងក្នុង។ ដូច្នេះ ឡាស៊ែររបៀបចិញ្ចៀនដែលអាចលៃតម្រូវបាន (កន្លែង annular), ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃធ្នូឡាស៊ែរ, ម៉ូឌុលប្រេកង់ជាដើម គឺជាទិសដៅទាំងអស់ដែលអាចពង្រីកបាន។