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熔覆

簡述KW級高功率光纖耦合半導體激光器工業應用優勢

nick 來源:榮格工業(ye) 網2018-11-14 我要評論(0 )   

半導體(ti) 激光器是以半導體(ti) 材料作為(wei) 工作介質的激光器,這種激光器具有體(ti) 積小、質量輕、壽命長、結構簡單且堅固等特點。

 半導體激光器是以半導體材料作為工作介質的激光器,這種激光器具有體積小、質量輕、壽命長、結構簡單且堅固等特點。隨著工業發展,半導體激光器激光功率已攀升至千瓦級,在激光釺焊、激光熔覆、激光金屬焊接等方麵均有應用並具備一定優勢。

激光釺焊

激光釺焊一直是高功率半導體(ti) 激光器的優(you) 勢應用。雖然半導體(ti) 激光器能量密度略低於(yu) 光纖激光器,但能量分布均勻,在釺焊工藝過程中釺絲(si) 熔化均勻不易產(chan) 生飛濺。汽車行業(ye) 的激光釺焊市場一直被半導體(ti) 光纖耦合激光器占據。

激光熔覆

激光熔覆可以改善金屬零件的抗磨損和抗腐蝕性。激光熔覆冷卻速度快(高達106K/s),屬於(yu) 快速凝固過程,容易得到細晶組織或產(chan) 生平衡態所無法得到的新相,如非穩相、非晶態等。同時塗層稀釋率低(一般小於(yu) 5%),與(yu) 基體(ti) 呈牢固的冶金結合或界麵擴散結合,通過對激光工藝參數的調整,可以獲得低稀釋率的良好塗層,並且塗層成分和稀釋度可控。同時,激光熔覆熱輸入和畸變較小,尤其是采用高功率密度快速熔覆時,變形可降低到零件的裝配公差內(nei) 。

激光金屬焊接

高功率半導體(ti) 激光器在拚焊時焊接強度高,焊縫光滑平整無需後處理效率高,廣泛應用於(yu) 汽車、冶金國防軍(jun) 工等領域。凱普林生產(chan) 的直接半導體(ti) 激光器電光轉換效率高達50%,預計若幹年後,直接半導體(ti) 激光器憑借自身高效的光電轉換效率和性能特點,在焊接領域將會(hui) 是光纖激光器的強有力的補充。

典型的半導體(ti) 激光係統,激光的光模式具有以下幾個(ge) 特點:

1)激光波長較短,一般介於(yu) 8xxnm-9xxnm之間

2)光束能量分布為(wei) 平頂型,能量分布較為(wei) 均勻

3)可以通過不同的外光路得到不同的光斑形狀

4)能量密度較光纖傳(chuan) 輸的光纖激光器略低

凱普林光電提供的1000W-3000W高功率光纖耦合半導體(ti) 激光器係統,波長915nm/940nm/976nm, 300μm/400μm/600μm光纖輸出,在激光熱處理、激光熔覆、激光金屬焊接均有應用。其產(chan) 品波長較短更適合金屬吸收,輸出功率較高,能量密度比較高,能量分布均勻的光學特性適合金屬表麵的非深度加工處理的工作。激光通過光纖完成傳(chuan) 輸,和空間輸出型的相比柔性度高,便於(yu) 集成。

高功率半導體(ti) 直接加工係統未來發展

隨著半導體(ti) 激光芯片技術和集成技術的發展,大功率半導體(ti) 激光器的功率越來越高,光束質量也逐年改善。目前應用於(yu) 激光製造的大功率半導體(ti) 激光器的功率可達6000W甚至更高,光束可耦合進入芯徑為(wei) 0.6mm的光纖,1000W光束可耦合進入芯徑為(wei) 0.3mm的光纖。因此,高功率半導體(ti) 激光器將作為(wei) 直接能源應用於(yu) 對功率密度要求較高的材料加工領域。

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