在激光加工中,激光器起著關鍵的作用。自從1958年世界上第一臺紅寶石激光器問世至今,至今已出現過上百種之多不同類型的激光器,但其中性能優(yōu)越、宜于實用的也不過幾十種。每當新技術出現在市場中時,用戶和專家們都會質疑這種新平臺是否會替代老舊而可靠的技術。例如,當第一臺高功率固態(tài)激光器問世時,專家們曾預言二氧化碳激光器末日的到來。當第一個千瓦級二極管激光器以其高效和緊湊的外觀出現在市場上時,也曾在很長一段時間被認為是激光器發(fā)展的未來。
但回顧過去,有一件事情是清楚的:沒有任何一項新的激光器技術能完全替代現有的成熟技術。即使在將來,不同類型的激光技術也將并存。綜合地看,光纖激光器適用于低功率應用;碟形激光器適用于多千瓦功率范圍,具有高加工可靠性;二氧化碳激光器仍是常用切割機器的首選。
光纖激光器在低輸出功率范圍的應用上具有優(yōu)勢。它能以基本模式方便地生成連續(xù)波束,并相對容易地實現卓越的光束質量。這種激光器能很好地焊接和切割要求精細輪廓的薄鈑金。
碟片式激光器在幾千瓦應用上比光纖激光器具有更明顯優(yōu)勢。鑒于其照明面積大,即使在高輸出功率的情況下,碟片式激光器的功率密度就不那么重要了。即使是在材料具有高反射率的情況下,碟片式激光器的諧振腔對反射也不敏感。因此用戶可以焊接和切割任何材料且不會有停產風險。
二氧化碳激光器的深度穿透工藝已在工業(yè)領域應用了很多年。它在表面形成的噴濺污跡小,因此能以高加工速度在薄到中等厚度的材料上產生卓越的焊縫質量。由于平直角度入射能得到高吸收率,深度穿透成為可能并且進給速度慢。此外,大的厚板也能在廣泛的參數范圍內可靠地焊接。
固體激光器比二氧化碳激光器在系統(tǒng)上更有優(yōu)勢,因為固體激光器的光束由光電纜導引并且不需要加工氣體保護。另外,相比二氧化碳激光器,固體激光器的高效能減少每個焊接部件的成本。二極管泵浦系統(tǒng)的發(fā)展(碟片式和光纖激光器)能導致幾千瓦范圍內的高輸出功率,和極佳的光束質量,這樣就增加了可焊接工件的最大厚度。
研究表明雖然固體激光器技術很先進,但是對于激光焊接來說沒有單一的理想光束。每個應用都會產生關于光束和生產方法的不同需求。因此,我們應該考慮完整的工藝,根據現有系統(tǒng)的各自優(yōu)勢來應用他們,從質量、成本和產能的角度尋找最優(yōu)化的整套解決方案。
轉載請注明出處。