年夜功率半导体激光器在产业范畴的五大利用

随着半导体芯片技术和光教技术的发作,半导体激光器的输出功率一直进步,光束质量获得显明改擅,在工业领域也获得了更多应用。目前,工业用大功率半导体激光器的输出功率和光束质量均已跨越了灯泵浦YAG激光器,并已濒临半导体泵浦YAG激光器。半导体激光器已经逐渐应用于塑料焊接、熔覆与合金化、表面热处理、金属焊接等方面,而且也在打标、切割等方面获得了一些应用停顿。

(1)激光塑料焊接

半导体激光器的光束为仄顶波光束,横截面光强空间分布比拟平匀。与YAG激光器的光束相比,半导体激光器的光束在塑料焊策应用中,能够失掉较好的焊缝分歧性和焊接质量,而且能进行宽缝焊接。塑料焊策应用对半导体激光器的功率要求没有高,通常是50~700W,光束质量小于100mm/mrad,光斑大小为0.5~5mm。用这类技术焊接不会破坏工件表面,局部加热下降了塑料零件上的热应力,能防止损坏嵌进的电子组件,也较好天躲免了塑料融化。经由过程优化质料和颜料,激光塑料焊接可能取得分歧的分解色彩。目前,半导体激光器已经广泛用于焊接稀启容器、电子组件中壳、汽车零件和同种塑料等组件。

(2)激光熔覆与表面热处理

对耐磨性及耐腐化性要求较高的金属零件进止表面热处理或部分熔覆,是半导体激光器在加工中的一个主要应用,www.933334.com。外洋上用于激光熔覆与表面热处理的半导体激光器的功率为1~6kW,光束质量为100~400mm/mrad,光斑巨细为2×2mm2~3×3mm2或1×5mm2。与其余激光器比拟,用半导体激光器光束进行熔覆取名义热处理的劣势在于其电光效力高、材料接收率高、使用保护用度低、光斑外形为矩形、光强散布平均等。今朝,半导体激光熔覆与表面热处理已普遍应用于电力、石化、冶金、钢铁、机器等工业领域,成为新材料制备、金属零部件疾速曲接制作、生效金属整部件绿色再制制的重要手腕之一。

(3)激光金属焊接

大功率半导体激光器在金属焊接方里有很多应用,应用范畴从汽车工业精细面焊到出产材料的热传导焊接、管讲的轴背焊接,其焊缝质量好,无需后序处置。用于薄片金属焊接的半导体激光器要供其功率为300~3000W,光束质量为 40~150mm/mrad,光斑巨细为0.4~1.5mm,焊接资料的厚量为0.1~2.5mm。因为热量输出低,整机的歪曲变形坚持在最小水平。大功率半导体激光器可禁止下速焊接,焊缝润滑雅观,在焊接进程及焊接前后节俭劳能源圆面存在特别上风,十分合适产业焊接的分歧须要,它将逐步代替传统的焊接方式。

(4)激光挨标

激光打标技巧是激光减工最年夜的运用领域之一。今朝应用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。然而跟着半导体激光器光束度度的改良,半导体激光器打标机已开端应用于打标发域。德国LIMO公司已推出了光束质量达5mm?mrad的50W间接输出半导体激光器,和50μm光纤耦开输入的25W半导体激光器,那曾经到达了打标答用对付激光器的输出功率和光束品质的请求。

(5)激光切割

年夜功率半导体激光在切割范畴的利用起步较迟。正在德国教导研究部“模块式半导体激光体系”(MDS)打算的支撑下,德国妇琅跟费研讨所于2001年研造出功率为800W的半导体激光切割机,可切割10mm薄的钢板,切割速率为0.4m/min。

(起源:互联网)

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