掺镱激光在激光切割领域的应用

2012-02-09 11:40

　　激光切割是激光在材料加工领域应用最广范，激光可切割各种材料，如金属、非金属和有机物。决定切割动态的参数有波长、功率、光束质量和光斑大小等，脉冲激光主要用于薄金属的精细切割，而连续激光则用于切割各种厚度的材料，最厚可达1.5英寸。

　　波长1070 nm的掺镱光纤激光器是激光切割的理想光源，光纤激光器在切割领域的部分优点包括工作波长、数千瓦功率、良好的波束质量、有效功率范围大、功率稳定、光斑小。光纤激光器的动态工作功率范围非常大，即使激光功率发生变化，光束焦点及其位置依然保持固定，从而使每次的处理结果始终保持一致。通过改变光学装置的配置可大范围的改变光斑尺寸，从而允许终端用户根据切割材料和壁厚选择相应的功率密度。光纤激光器光束质量高、光斑小、脉冲能量高，非常适合薄材料的精细切割。脉冲切割方式产生的熔渣和热影响区（HAZ）极小，是许多微加工领域必不可少的切割方式。光斑小，功率密度就高，相应的切割速度就快，切缝质量好。

　　光纤激光器脉冲调制切割的例子包括心血管支架切割、太阳能电池板硅片切割、模具切割等。高功率多模激光通常用于薄板材和厚板材的连续切割。由于景深大、光斑小，因而厚金属切割时形成的切口小，切壁直。高功率多模激光的常见应用领域包括汽车车身零件的3-D切割，如液压成形管件、耐高温钢等，航空领域铝、钛合金材料的铆钉孔切割，造船和钢铁行业的厚钢板切割。

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