יישום ריתוך לייזר במודולי סוללה

מדוע אנשים יכולים לראות חפצים, מלבד לאנשים יש עיניים, אבל גם בגלל שיש אור מהעולם החיצון, אנחנו לא יכולים לראות דברים בחדר חשוך. ואז אנחנו יודעים למה הלייזר יכול לחדור את לוח הפלדה, אבל אור טבעי אינו יכול לחדור לצלחת הפלדה לאחר ריכוז, מכיוון שהאור הטבעי מורכב מתדרים שונים של אור, גם לאחר התמקדות, האור אינו נמצא באותה נקודה, ולכן הטמפרטורה אינה יכולה להגיע לפלטת הפלדה. הטמפרטורה הנדרשת להתכה. הלייזר הוא מקור אור בתדר יחיד, והאור נמצא באותה נקודה לאחר המיקוד, כך שהטמפרטורה יכולה להגיע מאוד גבוהה.

במקרה יש אותה אנרגיה כמו לאלקטרון שעובר מסדר גבוה לסדר נמוך. ואז, תחת עירור הפוטון הזה, האלקטרון יעבור מסדר גבוה לסדר נמוך וישחרר פוטון בדיוק באותו כיוון ותדר, כך שפוטון אחד יהפוך לשני פוטונים. המשמעות היא שהפוטון מוגבר או מתחזק. כדי להשיג יותר אלקטרונים מסדר גבוה (או שנקרא היפוך חלקיקים), עלינו להשתמש בשיטה מסוימת כדי לרגש את האטומים כדי לגרום לאלקטרונים לעבור לסדר גבוה ולהשיג יותר גבוה באופן כללי, באמצעות פריקת גז ניתן להשתמש באלקטרונים עם אנרגיה קינטית כדי לרגש אטומים בינוניים, מה שנקרא עירור חשמלי; ניתן להשתמש במקורות אור מפועמים גם להארת מדיום העבודה, הנקרא עירור אופטי; יש עירור תרמי, עירור כימי, וכן הלאה. שיטות תמריץ שונות נקראות באופן ויזואלי שאיבה או שאיבה.

האיור הבא מראה את טווח התדרים של לייזרי YAG הנפוצים יותר, בדרך כלל בטווח של 0.15 עד 1.046, וביניהם תדרים רבים הם אור גלוי.

האיור הבא הוא תרשים סכמטי אופייני של ריתוך לייזר YAG פועם: לאחר שהלייזר מייצר פוטונים, הם מוחזרים על ידי המראה לעדשה כדי לאסוף את האור. הפוטונים שנאספו מועברים דרך הסיב האופטי ומגיעים לקצה השני של הסיב האופטי. לאחר היציאה, הם ממוקדים על ידי ראש המיקוד, וההשפעה הסופית היא על חומר העבודה. לא ניתן להעביר לייזרים מסוימים באמצעות סיבים אופטיים.

יש להשתמש בשיטות תהליך רציונאליות בסוללות חשמל, והן ישפיעו על עלותה, איכותה, בטיחותה ועקביותה של הסוללה. אנו משתמשים בכיוון המצטיין ובצפיפות ההספק הגבוהה של הלייזר לעבודה. המערכת האופטית מרכזת את האור באזור קטן, והריתוך של היצירה יוצר דרגה גבוהה בזמן קצר מאוד.

אזור ריכוז חום, ובכך יוצר מפרקי הלחמה איתנים ותפרי ריתוך.

להלן מספר סוגים של ריתוך בלייזר:

ריתוך הולכת חום וריתוך חדירה עמוקה: ריתוך הולכת חום משמש בעיקר לחומרים דקים יחסית. קרן הלייזר ממיסה את פני השטח של היצירה המשתפת פעולה לאורך המפרק, והחומר המותך זורם יחד ומתמצק ליצירת ריתוך. משתמשים בו בעיקר בלייזרים במצב מוצק של גל פועם או רציף. בריתוך הולכת חום, האנרגיה מחוברת רק לחומר העבודה על ידי הולכת חום, כך שעומק הריתוך הוא רק כמה עשיריות מילימטר עד מילימטר אחד. עומק הריתוך המרבי של חומר הוא מוגבל על ידי מוליכות תרמית שלו, ורוחב הריתוך גדול תמיד מעומק הריתוך.

כאשר הלייזר בעל הספק גבוה מתרכז על פני המתכת, החום מאוחר מדי להתפזר והוא יווצר אדי מתכת. ברגע זה עומק הריתוך יעמיק בחדות. טכנולוגיית ריתוך זו הינה ריתוך חדירה עמוק. כאשר קרן הלייזר נעה לאורך הריתוך, החורים הקטנים בחומר העבודה יזוזו גם הם. במקביל, ההיתוך גם נע סביב החור הקטן והתמצק מייד ויוצר ריתוך עמוק וצר עם מבנה פנימי משותף. עומק הריתוך יכול להגיע לעשר פעמים לרוחב, קרוב ל 25 מ"מ. מכיוון שלטכנולוגיית הריתוך לחדירה עמוקה יש מהירות עיבוד מהירה מאוד, אזור מושפע מחום קטן וממזער עיוות, טכנולוגיה זו יכולה ניתן להשתמש ביישומים הדורשים ריתוך עמוק או מספר שכבות של ריתוך יחד.