碟片激光器中外对比：梅曼PK通快

2013-05-14 09:22

　　3、碟片激光器的结构和特点

　　以通快碟片激光器结构为例，如图3所示，它由抽运模块、晶体腔体、谐振腔、导光系统和光导纤维接口组成，并装有功率实时反馈控制系统。

图3 碟片激光器的构造

　　碟片激光器的最大功率与碟片晶体的数量成正比。随着技术不断成熟先进，碟片晶体所能产生的激光功率也在不断增大。2004年，单碟片晶体激光器的输出功率仅为1 kW，图3所示的是采用4片晶体的碟片激光器，因此当时该碟片激光器的最大输出功率为4 kW。2009年单碟电晶体激光器的输出功率达到4 kW，每片晶体的最大输出能力还将不断提高。

　　碟片激光器的输出激光可以很方便地用光纤传输到待加工的工件上。一台激光器可以供给6路输出。它们可以按能量或时间来分配激光输出。因此一台激光器可以供给多个工作站，使其得到充分利用时间转换速率为50 ms。

　　4、碟片激光器应用举例

　　碟片激光器在工业制造业中应用很广泛，例如高速切割和各种焊接，包括常规焊接和飞行焊接等。

　　4.1激光机器人扫描焊接

　　激光机器人扫描焊接又称远程焊接。将碟片激光器激光束通过光纤传至安装在机器人上的可编程聚焦光学头(PFO)，PFO内装有两片高速扫描反射镜(常称“振镜”)，它们使激光束按所编程序的路径作高速而精确的运动，通过远心透镜聚焦实现工件的焊接。由于在机器手运动的工程中，两片振镜亦可同时进行高速扫描，因此这种焊接也称为飞行焊接。

　　激光机器人扫描焊接的特点是速度快，焊接头离工件远。其应用很广泛，以汽车白车身制造为例，激光扫描焊接正成为替代传统电阻点焊的一种手段。例如，大众汽车公司传统的电阻点焊工艺采用4个机器人，5个焊枪，焊34个点，加上装卸时间，一共需要34．7 s；现在采用激光扫描焊接，完成同样的工作，即34个焊点，且焊点形状为C型(C型焊点较圆点型焊点强度更高)，只需1个机器人，1个PFO，而时间缩短为13 s。这不仅大大提高了焊接强度和效率，也减轻了车门的重量，因为激光扫描焊接与电阻点焊不同，焊头无需接触部件，因此焊接处的凸缘宽度可以大大减小。这样既节省了材料(成本减少)，又减轻了车身的重量(油耗降低)，非常符合汽车的生产要求。