Le diamètre du cœur du laser influe sur les pertes de transmission et la distribution de la densité d'énergie de la lumière. Un choix judicieux de ce diamètre est donc crucial. Un diamètre excessif entraîne une distorsion du mode et une diffusion lors de la transmission laser, affectant la qualité du faisceau et la précision de la focalisation. À l'inverse, un diamètre trop petit dégrade la symétrie de la densité de puissance optique de la fibre monomode, ce qui nuit à la transmission.laser de haute puissance.
1. Avantages et applications des lasers à petit diamètre de cœur (<100 µm)
Matériaux hautement réfléchissants : aluminium, cuivre, acier inoxydable, nickel, molybdène, etc. ;
(1)Pour les matériaux hautement réfléchissants, il est nécessaire d'utiliser un laser à petit diamètre de cœur. Le faisceau laser à haute densité de puissance permet de chauffer rapidement le matériau jusqu'à l'état liquéfié ou vaporisé, ce qui améliore son taux d'absorption laser et permet un traitement efficace et rapide. À l'inverse, un laser à grand diamètre de cœur peut facilement engendrer une forte réflexion, voire un soudage ou une combustion du matériau.
Matériaux sensibles aux fissures : nickel, cuivre nickelé, aluminium, acier inoxydable, alliage de titane, etc.
Ce matériau nécessite généralement un contrôle strict de la zone affectée thermiquement et un petit bain de fusion, il est donc plus approprié de choisir un laser à petit diamètre de noyau ;
Traitement laser à grande vitesse:
(3)Le soudage par pénétration profonde exige un traitement laser à grande vitesse et le choix d'un laser à haute densité d'énergie est indispensable pour garantir une énergie linéique suffisante à la fusion rapide du matériau, notamment pour le soudage par recouvrement, le soudage par pénétration, etc., qui requièrent une profondeur de pénétration importante. Un laser à petit diamètre de noyau est alors préférable.
2. Avantages et applications des lasers à grand diamètre de cœur (>100 µm)
Un diamètre de noyau et un point focal importants, une large zone de couverture thermique, une large zone d'action et une fusion superficielle du matériau seulement sont obtenus, ce qui est très adapté aux applications de rechargement laser, de refusion laser, de recuit laser, de durcissement laser, etc. Dans ces domaines, un point focal lumineux important signifie une efficacité de production plus élevée et moins de défauts (le soudage par conduction thermique ne présente pratiquement aucun défaut).
En termes desoudage, le grand spot est principalement utilisé poursoudage compositeCe procédé, utilisé pour le soudage composite avec un laser à petit diamètre de noyau, repose sur la création d'un spot large qui provoque une légère fusion de la surface du matériau, passant de l'état solide à l'état liquide. Ceci améliore considérablement l'absorption du laser par le matériau, puis l'utilisation d'un noyau de petit diamètre. Grâce au préchauffage induit par le spot large, au post-traitement et au fort gradient de température créé dans le bain de fusion, le matériau est moins sujet aux défauts de fissuration dus à un chauffage et un refroidissement trop rapides. Il en résulte une soudure plus lisse et moins de projections qu'avec un laser unique.
Date de publication : 4 septembre 2023
