激光焊接機總體結構
激光焊接機主要由電源、主機柜、冷卻系統構成。
1、激光器
激光焊接設備的激光器系統由激光諧振腔、半導體指示光、光閘、小孔光欄、擴束鏡、聚焦導光系統構成,是整個(gè)設備的核心部件,所有光學(xué)元件和光軸同軸光具座為基準安裝。
1)激光諧振腔。
激光焊接設備采用的是脈沖Nd:YAG固體激光器,工作介質(zhì)是摻釹釔鋁石榴石晶體.泵浦源為脈沖氙燈?激光諧振腔由Nd:YAG晶體、全反射鏡和半反輸出鏡構成。Nd:YAG晶體和脈沖氙燈安裝在聚光腔中。
激光焊接設備的聚光腔采用的是非全腔水冷式雙橢圓柱面組合結構,雙燈單棒結構。該激光腔結構合,.拆卸方便,密封性好,其光電轉換率高,但玻璃管容易破裂會(huì )造成冷卻水外泄,操作時(shí)要格外小心,避免泵浦燈和晶體棒玻璃管的損壞。如發(fā)生玻璃管損壞.則必須立即切斷電源.防止發(fā)生危險。
2)半導體指示光系統。
半導體指示光系統由半導體激光、電源及精密調整架組成,用于指示焊接位罝,同時(shí)也作諧振腔及其他光學(xué)部件的調整基準。指示光波長(cháng)為632.8nm。
3)光闌。
通過(guò)安裝不同直徑的小孔起到選模的作用,激光焊接設備使用的晶體尺寸為∮7mmX155mm,常用小孔直徑有∮6mm、∮5mm,∮4mm?小孔直徑越小,輸出激光束的質(zhì)量越好,但會(huì )犧牲相應的功率,一般在需要較小的聚焦光斑直徑時(shí)使用這種選模方式。
4)光閘。
脈沖固體激光焊接設備在連續焊或高頻率焊接時(shí),由于熱透鏡效應的影響,最開(kāi)始輸出的激光束是不穩定的,Nd:YAG晶體從正常狀態(tài)到受熱變形后重新穩定大約需要2s的時(shí)間,用轉換片可以觀(guān)察到激光光斑有一個(gè)明顯的變化過(guò)程,通過(guò)機械式的光闌將最開(kāi)始2s的輸出的激光束擋住,待輸出的激光束穩定后再將光閘打開(kāi),使落在工件上的激光束保持一致,從而保證較好的激光加工質(zhì)量。
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