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激光焊接机蓄势待发 光纤激光优势凸显

导读: 全球光纤激光器领先厂商IPG的财报显示,受切割和焊接等应用领域的强势推动,IPG公司的高功率激光器销量同比增长57%。

而在此前不久,光电汇OESHOW刊登的“国内外激光上市公司财报分析”中,全球光纤激光器领先厂商IPG的财报显示,受切割和焊接等应用领域的强势推动,IPG公司的高功率激光器销量同比增长57%;得益于消费电子产品生产和冲击钻孔等应用的增长,准连续(QCW)激光器的销售同比增长了82%。而这种增长在中国市场尤其强劲,几乎翻了一番,占IPG第二季度营收3.694亿美元总额的一半。

由此可见,不论是专家的预测,还是真实的财报数据,光纤激光焊接应用正势如破竹,蓄势已发。

国内焊接市场上的可选光源

目前市场上可选择的激光光源主要有光纤激光器、脉冲Nd:YAG激光器、二极管激光器、碟片激光器还有CO2激光器

CO2激光器:波长为1064 nm,功率1~20 kW,是一种非常成熟的激光器,而且是20世纪80年代以来,大功率加工的最主要激光源。

光纤激光器:其实是一种小芯径硅基光纤。激光源出现在光纤内,因此不用进行校正,而且将小芯径光纤映射到聚焦镜上时,焦点尺寸最小可以达到10 μm。这种紧凑型的激光器通常以两种配置出现:低功率焊接(小于300 W)的单一模式,以及用于大功率焊接的多模式。

二极管激光器:单发光面器件功率的提高、新冷却通道技术的出现,加上可以将光束聚焦为直径小于1000 μm光纤的微光学元件技术的发展,都推进了二极管作为直接焊接激光器的出现。

碟式激光器:扁平的Yd:YAG晶体薄盘置于CW激光器的中心——碟式激光器这种设计是为了避免出现棒状激光器的固有问题,而采用了0.01in厚的圆盘,另一面用冷却装置支撑。采用这种设计进行冷却,可以使激光器功率达到10 kW,同时可以保证光束质量。

脉冲Nd:YAG激光器:这种激光器采用单一的Nd:YAG激光棒,通过闪光灯激励产生焊接所使用的高峰值和低平均功率。比如,一个相对较低的功率,35 W平均功率可以产生6 kW的高峰值功率。这种高峰值功率和窄脉宽的结合不仅保证了材料焊接的质量,还为能量输入提供了有效的控制。

光纤激光、YAG激光和CO2激光具体对比特性如下:

激光焊接机蓄势待发:光纤激光、YAG激光和CO2激光的对比情况

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