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导光装置在激光焊接机中的作用

发布时间:2016-09-05 | 来源:星鸿艺激光焊接运营部 | 分享:


导光装置
激光焊接机中导光装置的作用
    导光装置连接激光器和加工机床,负责把激光传输到焊件上,同时起到光束变换作用。激光光束的具体变换方式视加工工艺而定,例如,用于焊接的激光要求光斑直径小、能量密度高,最好是基模或至少也应是低阶模。导光装置由透射镜、反射镜和光纤等光学元件组成。有时把激光焊接机器人的导光装置称为导光臂,它具有转动灵活的特点。
 导光装置在激光焊接机中的光学元件
    (1)反射镜  反射镜有普通反射镜和聚焦反射镜二种。前者的镜面(辐射面)一般为平面,起变换激光传输路线的作用;后者的镜面一般为凹面,常见的是球面和抛物面,起聚焦作用。绝大多数激光器是卧式安装,输f”的激光束是水平的,激光经90‘折射后到达放加工件。反射镜的常用材料有锕、铝、硅和锗,它们与激光的作用情况见表。
    寰 CO2激光反射铺材料性能对比

性 能

Cu

Mo

Ge

Si

热导率/W.cm-1(HK)

3.94

1.46

0. 59

1.4

硬度(pK)①

160

700

690

1150

激光脉冲(t=1.2ns)作用下的破坏阙值/J.cm-2

8

 

35 ( t = 600ns)

1.2

2.0

1.50

激光连续作用下 的破坏阙值/kw.cm-2

>50

>10

 

≤1

 

≤1

线胀系数*10-'6/K-1

16.5

5. 4

6 .1

2 .5

    铜、金、银等金属的热导率大,并且对c晚激光有很强的反射能力。所以,用此类材料制成的反射镜,温度不容易升高,热应力低。目前,广泛应用的反射镜是镀有金一镍复合介质膜的纯铜反射镜,可以作lOkW以上大功率激光器谐振腔的反射镜。用铝制成的反射镜镜面,可以在使用过程中经常擦拭,不易产生划痕,并且很少粘金属溅射物,适合在易受污染的加工环境中使用。有时亦把铝镀在铜表面制成复合反射镜,该反射镜兼顾了钼和铜的优点。与铜和其它金属反射镜材料相比,硅的热导率大,热膨胀系数小,尺寸稳定性好,硬度高,但其反射率较低,因此常在它的表面镀增加反射能力的银介质膜—硅对10.6卹波长的激光有高的吸收系数,破坏阔值低,多在功率密度低于lkW/cmz的情况下使用,它们对C02激光的反射率见表。
裹  常用反射铺裹面对波长10.6pmCO激光的反射率    (%)

反射镜类型

垂直入射

45.人射垂直偏振

45.人射平行偏振

裸钼

98

 

 

裸铜

98.8

 

 

裸金

99.0

99.4

99.6

裸银

99.2

99.5

99.8

镀保护介质膜的银

99.2

99.5

99.8

镀增强反射介质膜的金

99.5

99.7

99.3

镀增强反射介质膜的银

99.6

99.8

99.4

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