在激光加工中,激光器起著關(guān)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(xiàn)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(dāng)新技術(shù)出現(xiàn)在市場中時,用戶和專家們都會質(zhì)疑這種新平臺是否會替代老舊而可靠的技術(shù)。例如,當(dāng)?shù)谝慌_高功率固態(tài)激光器問世時,專家們曾預(yù)言二氧化碳激光器末日的到來。當(dāng)?shù)谝粋€千瓦級二極管激光器以其高效和緊湊的外觀出現(xiàn)在市場上時,也曾在很長一段時間被認(rèn)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(shù)能完全替代現(xiàn)有的成熟技術(shù)。即使在將來,不同類型的激光技術(shù)也將并存。綜合地看,光纖激光器適用于低功率應(yīng)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(yīng)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(xiàn)卓越的光束質(zhì)量。這種激光器能很好地焊接和切割要求精細(xì)輪廓的薄鈑金。
碟片式激光器在幾千瓦應(yīng)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(chǎn)風(fēng)險。
二氧化碳激光器的深度穿透工藝已在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)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(chǎn)生卓越的焊縫質(zhì)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(shù)范圍內(nèi)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(dǎo)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(dǎo)致幾千瓦范圍內(nèi)的高輸出功率,和極佳的光束質(zhì)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(shù)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(yīng)用都會產(chǎn)生關(guān)于光束和生產(chǎn)方法的不同需求。因此,我們應(yīng)該考慮完整的工藝,根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)的各自優(yōu)勢來應(yīng)用他們,從質(zhì)量、成本和產(chǎn)能的角度尋找最優(yōu)化的整套解決方案。
轉(zhuǎn)載請注明出處。