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激光焊的特点——光斑大小

发布时间:2015-05-29 | 来源:星鸿艺激光焊接运营部 | 分享:


  激光能够聚焦成很小光斑(或焊点),这对微型件焊接来说是很重要的。
  如果已知透镜的焦距和发散角,就可以按公式(,-18)计算出激光焊接机光斑直径的最小值。
    D=fθ
其中θ=2.44λ/D     (rad)
    由上式可以看出,当采用波长短,工作物质的直径大的材料时,光束的宽度变窄。所以波长短的激光器,它的发散角小些,光斑直径也就变得小峰。工作物质直径的变化受很多因素影响,比如价格,散热等。常用的激光器,激光束的披氏和发散角见裹6-1所示。
    由上面还可以看出光斑直径进与焦距有关,光斑直径的大小还可以通过缩短焦距而变小。但是由于焦点深度变短,
 

激光焊
光束的有效区间变窄了。
    例如,选用焦距5厘米的透镜,取光束的发散角为
10-4rad,则光斑直径为:
    D=5*l0-4=0.0005cm二5 um
  光束的焦点,从理论上讲只要采取一些措施来提高光束的性质还可以再小,小到近似于从激光器发射出来的光的波长那么大小。例如红宝石激光器的光束聚焦后的最小光斑直径是0.69um。
    由上表可以看到,光束的发散角为l0-3~l0-2rad,故焦距几厘米的透镜,在焦平面上的光斑直径是几微米到几百微米,实际上的还要大些,但毕竟还是个很小的点,所以它在微型件的焊接方面有其广阔的应用前途,也由于光束可以聚焦成很小的斑点,所以看起来激光器的输出能量很小,只有零点几焦耳或者几个焦耳,但因能量密度很高,所以可以顺利地进行焊接。

 

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