วิธีตรวจสอบคุณภาพการเชื่อมของเครื่องเชื่อมเลเซอร์

การประเมินคุณภาพการเชื่อมด้วยเลเซอร์ จำเป็นต้องวิเคราะห์ความลึกของการซึมผ่านของรอยเชื่อม ความกว้างของรอยเชื่อม และลักษณะพื้นผิว เพื่อหาข้อบกพร่อง เช่น รูพรุน รอยร้าว หรือการเชื่อมไม่สมบูรณ์ ก๊าซป้องกันที่เหมาะสม (เช่น อะргอน เฮเลียม) จะช่วยปกป้องบริเวณเชื่อมจากการปนเปื้อนของบรรยากาศ ค่ากำลังไฟฟ้าและความเร็วในการเชื่อมมีความสำคัญอย่างมาก โดยวัสดุที่บางมักต้องการกำลังไฟฟ้าต่ำและความเร็วสูง ในขณะที่วัสดุที่หนาจำเป็นต้องใช้กำลังไฟฟ้าสูงและความเร็วที่ช้าลง

การตรวจสอบคุณภาพการเชื่อมด้วยเลเซอร์:

การตรวจเห็น

ตรวจสอบรอยเชื่อมให้มีพื้นผิวเรียบและสม่ำเสมอ ปราศจากสะเก็ดเชื่อม รอยร้าว หรือรูพรุน

การซึมผ่านของรอยเชื่อม:

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมทะลุผ่านวัสดุจนถึงความลึกที่ต้องการ ซึ่งสามารถสังเกตได้จากโซนการหลอมรวมที่สม่ำเสมอและสมบูรณ์

การตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์:

สังเกตภาพตัดขวางของรอยเชื่อมภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เพื่อหาข้อบกพร่องภายใน เช่น สารปนเปื้อน รูพรุน หรือรอยร้าว

การทดสอบเชิงกล:

การทดสอบแรงดึงและการทดสอบการงอสามารถใช้ประเมินความแข็งแรงและความเหนียวของรอยเชื่อมได้

ก๊าซป้องกัน:

อาร์กอน (Ar): เป็นก๊าซเฉื่อยที่ใช้กันทั่วไป เนื่องจากให้การปกคลุมที่เสถียรและสามารถป้องกันการออกซิเดชันในวัสดุหลายประเภท เช่น สแตนเลสและไทเทเนียม

ฮีเลียม (He): ให้ความสามารถในการเจาะทะลุลึกกว่าและให้ความเร็วในการเชื่อมสูงขึ้น เนื่องจากมีค่าการนำความร้อนสูงกว่า

ไนโตรเจน (N2): สามารถนำมาใช้ได้ แต่พลังงานไอออไนเซชันของมันอาจส่งผลต่อคุณลักษณะของการเชื่อม

ข้อพิจารณาเกี่ยวกับวัสดุและกำลังไฟฟ้า:

วัสดุที่บาง (<1.0 มม.): โดยทั่วไปต้องการกำลังไฟฟ้า 500-1500 วัตต์ และความเร็วเคลื่อนที่สูงกว่า

ความหนาปานกลาง (1.0-3.0 มม.): ใช้กำลังไฟ 1500-3000 วัตต์ เหมาะสม

วัสดุหนา (>3.0 มม.): อาจต้องใช้กำลังไฟ 3000-6000 วัตต์ หรือสูงกว่า

วัสดุที่สะท้อนแสงได้ดี (เช่น อลูมิเนียม ทองแดง): อาจเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้ยากขึ้นเนื่องจากแสงสะท้อน แต่สามารถใช้เทคนิคเฉพาะเพื่อปรับปรุงกระบวนการ

โลหะต่างชนิดกัน: อาจต้องใช้เทคนิคเฉพาะหรือชั้นโลหะเชื่อมเพื่อป้องกันการเกิดเฟสอินเตอร์เมทัลลิกที่เปราะ

ตัวอย่างเฉพาะเจาะจง:

เหล็กกล้าไร้สนิม: ใช้ก๊าซอาร์กอนเป็นก๊าซป้องกัน เป็นทางเลือกที่ดี

อลูมิเนียม: ใช้ก๊าซฮีเลียมเพื่อการเจาะทะลุลึกมากขึ้น หรือใช้อาร์กอนเพื่อความเสถียร

แผ่นเหล็กชุบสังกะสี: คล้ายกับเหล็กกล้าไร้สนิม โดยทั่วไปก๊าซอาร์กอนเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม

พารามิเตอร์สำคัญของการเชื่อมเลเซอร์:

กำลังไฟ: มีผลโดยตรงต่อความลึกและความเร็วในการเชื่อม

ความเร็ว: ส่งผลต่อปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าไปและระดับการเจาะทะลุ

ขนาดจุด: มีผลต่อความแม่นยำและความเข้มของรอยเชื่อม

ระยะเวลาพัลส์: เกี่ยวข้องกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบพัลส์ โดยมีผลต่อปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าไป

ตำแหน่งโฟกัส: มีผลต่อความลึกและความกว้างของรอยเชื่อม