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通快开发出可实现高效铜焊接的脉冲绿光激光器
http://cn.newmaker.com 7/13/2015 5:28:00 PM  佳工机电网
通快开发出可实现高效铜焊接的脉冲绿光激光器德国通快公司在慕尼黑光博会上亮相了其开发的用于铜的高效焊接的脉冲绿光激光器——TruDisk 421 pulse,其能输出平均功率为400 W的515 nm激光。通快表示,该激光器的倍频是在激光谐振腔内部完成的。

铜对绿光的反射较少

用绿光焊接铜,能够避免用红外激光焊接铜时出现的很多问题。利用红外光(1 μm波段)焊接铜的两个最大问题是:溅射物和重复性差。铜对1 μm波长具有很高的反射率。溅射会在深度焊接时引发问题,因为溅射会损坏被焊接的工件。此外,通常也不能获得可接受的均匀焊缝(这主要依赖于被焊接金属的表面特性)。

这两个问题可以通过适当地选择激光参数(功率密度分布、脉冲宽度以及蒸汽通道的形状)得以部分解决;即便如此,焊接结果往往仍然不够理想。不能被影响的是铜的表面张力和粘度。与钢相比,铜的这两个属性均较低,这将导致更加太稳定的熔池。而且,由于铜的高热导率会导致能量损耗增加,这种不稳定情况会进一步恶化。

铜的表面性质并不重要

因为铜对绿光的吸收远优于对于红外光的吸收,因此使用绿光焊接,铜能够更快地达到其熔化温度,焊接过程启动更快速,且只需要较少的激光功率。相比而言,要完成相同的铜焊接任务,使用红外激光器需要2.6 kW的峰值脉冲功率,而使用绿光激光器只需要1.4 kW的峰值功率。通快表示,使用该绿光激光器焊接铜,实现了更少的溅射、更低的能量、焊缝更加均匀。其在铜上获得了统一的焊缝质量,而不必考虑铜的表面是否被氧化、被喷砂、粗糙度或是被抛光等因素。

通快指出,如果使用氩气和氮气等保护气体,还能获得更高质量的焊缝。这样的保护气体只有在使用绿光焊接时才非常有效;因为如果使用红外光,熔池的表面会因为气体而产生更强烈的发射,这将导致需要更高的激光功率。

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