自問世以來,激光器就被認為是解決重工業現存問題的一種工具。戰后多年,重工業廣泛提供貨物和服務,并經歷了困難的經濟環境。激光器技術充分利用了co2光源提供的機會優勢,發展數千瓦功率的設備,享受到成功的喜悅。因此,在20世紀70年代末期,意大利作為了解這種非凡工具-潛力的-歐洲之一,安裝了兩臺20千瓦co2光源。安裝的目的是研究在fiat mirafiori工廠進行焊接齒輪的可能應用,以便焊接變速箱同步設備和熱處理應用。
經過大約10年,人們發現這不是激光器的主要應用,而是在薄金屬板切割領域,更具體地講是焊接方面的應用:高功率激光器用于-工業,激光器系統相對較高的投資成本也能在這些大量應用中得到-。這就是為什么汽車工業成功開展切割和焊接應用之后,運輸業也希望鐵路車輛能使用激光技術的原因。但是,激光切割機鏡片,情況并非如此,因為該領域必須使用-切割和焊接系統:沒有現成的應用模式,因為同一系統很難處理兩種不同操作條件的工藝。因此,過去幾年造船業大力發展激光技術,用于焊接由甲板及垂直加固件構成的金屬板,但是鐵路業中的激光技術并未得到發展。
自上世紀六十年代激光器誕生以來,激光切割機鏡片廠家,經過幾十年的發展,激光加工技術與多個學科相結合形成多個應用技術領域。目前,激光的主要加工技術包括:激光切割、激光焊接、激光打標、激光打孔、激光熱處理、激光快速成型、激光涂敷等。激光加工技術是一門綜合性的-技術,交叉了光學、材料科學、工程、機械制造學、數控技術及電子技術等學科,由于激光固有的四大特性,被廣泛地應用于工業、農業、-、醫學以及科學實驗等諸多行業。
用于激光加工的激光器種類繁多,新型激光器也不斷被開發。目前用于激光加工制造的激光器,主要有co2激光器、nd:yag激光器、準分子激光器,大功率半導體激光器以及光纖激光器。其中大功率co2激光器和nd:yag激光器在大型工件激光加工技術中應用較廣;中小功率co2激光器和nd:yag激光器在精密加工中應用較多;準分子激光器多應用于微細加工,而由于超短脈沖激光與材料的熱擴散相比,能更快地在照射部位注入能量,所以主要應用于超精細激光加工;半導體激光器是所有激光器體積1小的激光器,已在激光通信、激光存儲、激光測距等方面得到了廣泛應用;以光纖為基質的光纖激光器,激光切割機鏡片報價,在降低閾值、振蕩波長范圍、波長可調諧性能方面有明顯優勢,已成為目前激光領域的新興技術,也是眾多-研究課題之一。和傳統的固體、氣體激光器一樣,光纖激光器也是由泵浦源、增益介質、諧振腔三個基本要素組成。泵浦源一般采用高功率半導體激光器,增益介質為稀土摻雜光纖或普通非線性光纖,諧振腔可以由光纖光柵等光學反饋元件構成各種直線型諧振腔,也可以用耦合器構成各種環形諧振腔。泵浦光經適當的光學系統耦合進入增益光纖,增益光纖在吸收泵浦光后形成粒子數反轉或非線性增益產生自發輻射。所產生的自發輻射光經受激放大和諧振腔的選模作用后,終形成穩定激光輸出。
目前,用于激光加工的工業激光器主要有兩大類:固體激光器和氣體激光器。其中,固體激光器以nd:yag激光器為代表;而氣體激光器則以co2激光器為代表。隨著激光技術的發展,目前人們也開始在某些加工應用場合使用大功率光纖激光器和大功率半導體激光器。
1)nd:yag激光器,nd:yag激光器的激光工作物質為固態的nd:yag棒,其激光波長為1.06%26mu;m。由于該種激光器的激光轉換效率較低,同時受到yag棒體積和導熱率的-,其激光輸出平均功率不高。但由于nd:yag激光器可以通過q開關壓縮激光輸出的脈沖寬度,在以脈沖方式工作時可獲得-的峰值功率,適用于需要高峰值功率的激光加工應用;其另一大優點是可以通過光纖傳輸,避免了復雜傳-路的設計制作,在三維加工中非常有用。此外,還可以通過三倍頻技術將激光波長轉換為355nm紫外,在激光立體造形技術中得到應用。
2)co2激光器,co2激光器的激光工作物質為co2混合氣體,其主要應用的激光波長為10.6%26mu;m。由于該種激光器的激光轉換效率較高,同時激光器工作產生的熱量可以通過對流或擴散迅速傳遞到激光增益區之外,其激光輸出平均功率可以做到-的水平,滿足大功率激光加工的要求。
-用于激光加工的大功率co2激光器,主要是橫流、軸流激光器。橫流激光器:橫流激光器的光束不太好,為多模輸出,激光切割機鏡片供應商,主要用于熱處理和焊接。我國目前已能生產各種大功率橫流co2激光器系列,可滿足了國內激光熱處理和焊接的需求。軸流激光器:軸流激光器的光束較好,為基模或準基模輸出,主要用于激光切割和焊接,我國激光切割設備市場主要由國外軸流激光器所占領。盡管國內激光器廠商在國外軸流激光器上做了許多工作,但由于主要配件還需進口,產品價格難以大幅度下降,普及率低。
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