Leistungsdichte
Die Leistungsdichte ist einer der kritischsten Parameter in der Laserbearbeitung. Bei einer höheren Leistungsdichte kann die Oberflächenschicht innerhalb eines Mikrosekundenzeitbereichs bis zum Siedepunkt erhitzt werden, was zu einer starken Verdampfung führt. Daher ist eine hohe Leistungsdichte für die Materialabtragsbearbeitung wie Stanzen, Schneiden und Gravieren von Vorteil. Bei niedrigeren Leistungsdichten dauert es mehrere Millisekunden, bis die Oberflächentemperatur den Siedepunkt erreicht. Bevor die Oberflächenschicht verdampft, erreicht die untere Schicht den Schmelzpunkt, was eine gute Schmelzschweißung erleichtert. Daher liegt die Leistungsdichte beim konduktiven Laserschweißen im Bereich von 104~106W/cm2.
Pulsform
Die Pulswellenform ist ein wichtiges Thema beim Schweißen, insbesondere beim Blechschweißen. Wenn der hochintensive Strahl auf die Oberfläche des Materials trifft, wird ein Teil der Energie auf der Metalloberfläche reflektiert und geht verloren, und das Reflexionsvermögen ändert sich mit der Oberflächentemperatur. Während einer Impulswirkungsperiode ändert sich das Reflexionsvermögen des Metalls stark.
Impulsbreite
Die Pulsbreite ist einer der wichtigen Parameter beim Pulsschweißen. Es ist nicht nur ein wichtiger Parameter, der sich von Materialabtrag und Materialschmelze unterscheidet, sondern auch ein Schlüsselparameter, der die Kosten und das Volumen der Verarbeitungsausrüstung bestimmt.
Die Wirkung von Defokussierung
Da die Leistungsdichte im Zentrum des Spots am Laserbrennpunkt zu hoch ist, kann es leicht in ein Loch verdampft werden. Auf jeder vom Laserfokus entfernten Ebene ist die Leistungsdichteverteilung relativ gleichmäßig. Es gibt zwei Defokussierungsmethoden: positive Defokussierung und negative Defokussierung. Liegt die Fokusebene über dem Werkstück, handelt es sich um eine positive Defokussierung, ansonsten um eine negative Defokussierung. Gemäß der Theorie der geometrischen Optik ist bei gleichem Abstand zwischen der positiven und negativen Defokussierungsebene und der Schweißebene die Leistungsdichte auf der entsprechenden Ebene ungefähr gleich, aber tatsächlich ist die Form des erhaltenen Schmelzbades unterschiedlich. Bei negativer Defokussierung kann eine größere Eindringtiefe erzielt werden, die mit dem Bildungsprozess des Schmelzbades zusammenhängt.
