火狐体育首页进入:激光焊接时如何明智的选择合适的激光器？

　　激光发生器是激光焊接系统的能量来源，激光焊接的本质是利用激光束能量直接或间接作用于母材，因而激光发生器的设备指标如激光功率，光束质量，波长等，直接影响激光焊接质量。目前电池和新能源领域的激光发生器，按激励介质或谐振腔形式的不同，大致可分为CO2气体激光器、YAG固态激光器、Disk固态激光器、Fiber光纤激光器、半导体激光器（如二极管发生器）等。它们的特性见表1.由于激光发生器是激光系统成本最高的部件，因而在方案选型阶段，要求结合一次性投资所需成本，使用及维护成本，生产效率，占地面积等综合考虑。

　　激光输出功率是激光器选型的重要指标，通常实际使用功率不允许超出激光器最大输出功率的90%。因为激光器长时间高负载运行，不仅会降低激光发生模块的寿命，同时也会逐渐降低光束质量，影响焊接过程的稳定，从而更易产生气孔、咬边、熔合不良、飞溅等缺陷。

　　激光功率取决于母材的种类，厚度，表面状态等，这些必须经由前期的焊接可行性验证，获取合适的激光功率参数窗口。

　　对于铝，铜，钛等激光吸收率低或者导热性较强的金属，在熔深和焊接速度的保持不变时，需要用比碳钢、不锈钢更高的激光功率（见图1）。

　　由于材料表面镀层类型，镀层厚度或者异物等，会影响材料表面对激光的吸收率，因而表面状态会对焊接过程初期影响较大，需要比较高的初始激光功率或者相应处理（比如双光斑预热、Ramp激光参数设置如前置尖峰或者激光清洗等）。

　　由于产品换型或材料厚度或者表面变化，选择功率较高的激光器能够完全满足更多的应用场景，因此选取激光器尽量考虑在功率参数窗口上限再预留约20%的功率。

　　激光波长主要影响材料表面的吸收率，间接影响光束质量BPP。对于大多数金属材料而言，一般都是在UV端吸收率高，IR端吸收率低（见图3），因而使用固体激光器会有更好的吸收率，可以大大降低所需激光功率（只有在焊接6-8mm厚金属时CO2激光器有较好效果）。

　　对于焊接铜金属，由于铜金属在绿光区相对传统的红光有更高的吸收率，能够正常的使用绿光激光器，实现低功率高速焊接。

　　对于碳钢、合金钢、不锈钢等材料，由于在IR端也有相比来说较高的吸收率，也能够正常的使用气体激光器。

　　合适的水冷机能够尽可能的防止激光发生模块、光路模块在高温下工作，有效保证激光输出性能和光束质量的稳定性。对某些激光器（如TRUMPF、IPG等）会提供配套的水冷机，而对某些激光器（如ROFIN）可能不会提供配套的水冷机，此时需要对水冷机进行选型。水冷机的选型一定要满足激光发生器的使用上的要求，通常要考虑以下指标：