
(1)激光塑料焊接
半導體(ti) 激光器的光束為(wei) 平頂波光束,橫截麵光強空間分布比較均勻。與(yu) YAG激光器的光束相比,半導體(ti) 激光器的光束在塑料焊接應用中,可以獲得較好的焊縫一致性和焊接質量,並且能進行寬縫焊接。塑料焊接應用對半導體(ti) 激光器的功率要求不高,一般為(wei) 50~700W,光束質量小於(yu) 100mm/mrad,光斑大小為(wei) 0.5~5mm。用這種技術焊接不會(hui) 破壞工件表麵,局部加熱降低了塑料零件上的熱應力,能避免破壞嵌入的電子組件,也較好地避免了塑料熔化。通過優(you) 化原料和顏料,激光塑料焊接能夠獲得不同的合成顏色。目前,半導體(ti) 激光器已經廣泛用於(yu) 焊接密封容器、電子組件外殼、汽車零件和異種塑料等組件。
(2)激光熔覆與(yu) 表麵熱處理
對耐磨性及耐腐蝕性要求較高的金屬零件進行表麵熱處理或局部熔覆,是半導體(ti) 激光器在加工中的一個(ge) 重要應用。國際上用於(yu) 激光熔覆與(yu) 表麵熱處理的半導體(ti) 激光器的功率為(wei) 1~6kW,光束質量為(wei) 100~400mm/mrad,光斑大小為(wei) 2×2mm2~3×3mm2或1×5mm2。與(yu) 其他激光器相比,用半導體(ti) 激光器光束進行熔覆與(yu) 表麵熱處理的優(you) 勢在於(yu) 其電光效率高、材料吸收率高、使用維護費用低、光斑形狀為(wei) 矩形、光強分布均勻等。目前,半導體(ti) 激光熔覆與(yu) 表麵熱處理已經廣泛應用於(yu) 電力、石化、冶金、鋼鐵、機械等工業(ye) 領域,成為(wei) 新材料製備、金屬零部件快速直接製造、失效金屬零部件綠色再製造的重要手段之一。
(3)激光金屬焊接
大功率半導體(ti) 激光器在金屬焊接方麵有許多應用,應用範圍從(cong) 汽車工業(ye) 精密點焊到生產(chan) 資料的熱傳(chuan) 導焊接、管道的軸向焊接,其焊縫質量好,無需後序處理。用於(yu) 薄片金屬焊接的半導體(ti) 激光器要求其功率為(wei) 300~3000W,光束質量為(wei) 40~150mm/mrad,光斑大小為(wei) 0.4~1.5mm,焊接材料的厚度為(wei) 0.1~2.5mm。由於(yu) 熱量輸入低,零件的扭曲變形保持在最小程度。大功率半導體(ti) 激光器可進行高速焊接,焊縫光滑美觀,在焊接過程及焊接前後節省勞動力方麵具有特殊優(you) 勢,非常適合工業(ye) 焊接的不同需要,它將逐漸取代傳(chuan) 統的焊接方法。
(4)激光打標
激光打標技術是激光加工最大的應用領域之一。目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導體(ti) 泵浦激光器。但是隨著半導體(ti) 激光器光束質量的改善,半導體(ti) 激光器打標機已開始應用於(yu) 打標領域。德國LIMO公司已推出了光束質量達5mm?mrad的50W直接輸出半導體(ti) 激光器,以及50μm光纖耦合輸出的25W半導體(ti) 激光器,這已經達到了打標應用對激光器的輸出功率和光束質量的要求。
(5)激光切割
大功率半導體(ti) 激光在切割領域的應用起步較晚。在德國教育研究部“模塊式半導體(ti) 激光係統”(MDS)計劃的支持下,德國夫琅和費研究所於(yu) 2001年研製出功率為(wei) 800W的半導體(ti) 激光切割機,可切割10mm厚的鋼板,切割速度為(wei) 0.4m/min。而美國專(zhuan) 業(ye) 從(cong) 事半導體(ti) 激光器製造商Teradiode也可以生產(chan) 適合於(yu) 切割應用的高光束質量激光器,不久前該公司已被日本鬆下收購。
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