Egzistuoja dviejų tipų skaiduliniai lazeriai: vieno{0}}mode ir kelių{1}}modžių. Renkantis geriausią naudoti, reikia atsižvelgti į jų skirtumus naudojant mikrosuvirinimo programas.
Vienmodžiai{0}}pluoštiniai lazeriai naudoja maždaug 9 mikronų šerdies skersmens skaidulas, kad sukurtų net 10 mikronų sufokusuotus pluoštus. Dėl to jie idealiai tinka pjovimui lazeriu. Tačiau suvirinant siauras suvirinimo plotis gali neatitikti daugumos gamybos surinkimo leistinų nuokrypių.
Daugiamodiai skaiduliniai lazeriai sukuria mažesnio intensyvumo ir vienodesnio „plokščio viršaus“ spindulį, naudodami pluoštus, kurių šerdies skersmuo yra 50–300 mikronų. Tai palengvina lydymosi zonos išplėtimą ir geriau patenkina lazerinio mikrosuvirinimo poreikius, priešingai nei kitų tipų lazeriai.
Šiame paveikslėlyje pavaizduotas lazeris, paliekantis šviesolaidį, ir galios intensyvumo skerspjūvis{0}}dviem režimais.
Apsvarstykite suvirinimo jungčių išlyginimą lazeriu. Norint sulygiuoti siją su jungties linija, paprastai reikalingas bent 200 mikronų taško dydis dėl sukrovimo padėties tolerancijos ir tarpo tarp suvirinimo kraštų. Tačiau norint gauti tokią didelę vietą naudojant vieno -modemo pluošto lazerį, židinio nuotolis turėtų būti 2–3 pėdos, o tai nepraktiška suvirinimo sistemoms. Be to, vieno režimo lazerio centrinis stiprumas mažėja link krašto, todėl energija sukoncentruojama mažame plote. Dėl tarpų jungtyje gali kilti suvirinimo problemų, tokių kaip įpjovimai ar neužpildytos vietos. Be to, didelis lazerio intensyvumas gali pašalinti medžiagos perteklių.
Daugiamodio pluošto lazerio spinduliai užtikrina vienodą intensyvumo pasiskirstymą, kad suvirinimo procesas būtų stabilus. Jie yra mažiau paveikti suvirinimo paviršiaus tarpų ir turi tvirtesnį profilį, kuris gali išlydyti daugiau medžiagos ir veiksmingai užtaisyti visus tarpelius, reikalingus sėkmingam suvirinimui.
Žemiau parodytas 0,06{{4} colio storio nerūdijančio plieno vieno-modžių ir daugiamodžių{2}}lazerių suvirinimo skerspjūvis-.
Naudoto vieno{0}momo skaidulinio lazerio galia buvo 500 W, greitis – 300 ipm, o taško dydis – 30 mikronų. Naudoto kelių režimų skaidulinio lazerio galia buvo 700 W, greitis – 100 ipm, o taško dydis – 150 mikronų. Antrasis kelių režimų skaidulinis lazeris buvo 1 kW galia, 80 kadrų per minutę greitis ir 250 mikronų taško dydis.
Tinkamos technologijos pasirinkimas: vienmodžiai ir daugiamodžiai lazeriai
Kai kalbama apielazerinis mikro suvirinimas, norint pasiekti optimalią suvirinimo kokybę ir išlaikyti sąnaudų{0}}efektyvumą, labai svarbu pasirinkti tinkamą skaidulinio lazerio režimą. Pasirinkimas tarp vieno-modžių ir daugiamodžių skaidulinių lazerių iš esmės priklauso nuo jūsų gamybos surinkimo leistinų nuokrypių, jungčių konfigūracijų ir medžiagos storio. Kad padėtume priimti pagrįstą sprendimą dėl pramoninių pritaikymų, toliau pateiktoje išsamioje palyginimo lentelėje apibendrinome pagrindinius abiejų tipų lazerių skirtumus, techninius parametrus ir eksperimentinio veikimo duomenis:
| Palyginimo metrika | Vienmo{0}}mode skaidulinis lazeris | Daugiamodis skaidulinis lazeris |
| Šerdies skersmuo | Maždaug . 9 mikronų | 50-300 mikronų |
| Židinio taško dydis | Sufokusuota iki maždaug . 10 mikronų | Paprastai reikia 200 mikronų ar didesnių (150 μm ir 250 μm naudojami eksperimentiniuose bandymuose) |
| Spindulio profilis ir intensyvumas | Siauras sija; galios intensyvumas mažėja link krašto; labai koncentruota energija mažoje srityje. | Sukuria „plokščio viršaus“ sijos profilį su mažesniu smailės intensyvumu ir didesniu vienodumu. |
| Surinkimo tolerancijos pritaikymas | Vargšas. Siauras suvirinimo plotis gali neatitikti daugumos gamybos surinkimo leistinų nuokrypių; reikalauja itin didelio jungčių išlyginimo tikslumo. | Geras. Tolygus intensyvumo pasiskirstymas užtikrina stabilų suvirinimo procesą ir mažiau veikia suvirinimo paviršiaus tarpai. |
| Jungties tarpo defektų rizika | Aukštas. Tarpai gali sukelti suvirinimo problemų, pvz., įpjovimų ar neužpildytų plotų; didelis lazerio intensyvumas taip pat gali pašalinti medžiagos perteklių. | Žemas. Turi tvirtesnį sijos profilį, kuris išlydo daugiau medžiagos ir efektyviai užpildo reikiamus tarpus sėkmingam suvirinimui. |
| Tipiški taikymo scenarijai | 1. Idealiai tinka pjovimui lazeriu. 2. Tinka greitam suvirinimui- ir sandarioms jungtims, kurioms reikia mažesnės lazerio galios ir pasiekiamas norimas įsiskverbimo gylis. |
1. Idealiai tinka lazeriniam mikro suvirinimui. 2. Puikiai-tinka standartiniams ir tiksliam suvirinimo darbams, kai reikia surinkimo tarpų ir specifinio suvirinimo pločio. |
| Eksperimentinių duomenų palyginimas (0,06 colio storio nerūdijančio plieno |
Galia: 500W Greitis: 300 ipm Taško dydis: 30 mikronų (Savybė: pasiekiamas pageidaujamas įsiskverbimo gylis esant mažesnei galiai) |
1 atvejis: galia: 700 W / greitis: 100 ipm / taško dydis: 150 mikronų 2 atvejis: galia: 1 kW / greitis: 80 ipm / taško dydis: 250 mikronų (Savybė: užtikrina stabilesnį procesą ir platesnį suvirinimo profilį) |
Vienmodžiai{0}}pluošto lazeriai tam tikrais atvejais yra naudingi lazeriniam mikrosuvirinimui. Jie gali būti naudojami greitam suvirinimui- ir sandarioms jungtims su mažesne lazerio galia, kartu pasiekiant norimą įsiskverbimo gylį. Tam gali būti naudojami ir daugiamodžiai lazeriai.