《激光器介绍》课件
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激光器的分类介绍
实际应用的激光器种类很多,如以组成激光器的工作物质来说可分为气体激光器、液体激光器、固定激光器、半导体激光器、化学激光器等。在同一类型的激光器中又包括有许多不同材料的激光器。如固体激光器中有红宝石激光器、钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器。气体型的激光器主要有He-Ne(氦-氖)、CO2及氩离子激光器等。由于工作物质不同,产生不同波长的光波不同,因而应用范围也不相同。最常用而范围广的有CO2laser及Nd:YAG激光。有的激光器可连续工作,如He-Ne laser;有的以脉冲形式发光工作。如红宝石激光。而另一些激光器既可连续工作,又可以脉冲工作的有CO2laser及Nd:YAG laser。
(一)固体激光器
实现激光的核心主要是激光器中可以实现粒子数反转的激光工作物质(即含有亚稳态能级的工作物质)。如工作物质为晶体状的或者玻璃的激光器,分别称为晶体激光器和玻璃激光器,通常把这两类激光器统称为固体激光器。
在激光器中以固体激光器发展最早,这种激光器体积小,输出功率大,应用方便。由于工作物质很复杂,造价高。当今用于固体激光器的物质主要有三种:掺钕铝石榴石(Nd:YAG)工作物质,输出的波长为1.06μm呈白蓝色光;钕玻璃工作物质,输出波长1.06μm呈紫蓝色光;红宝石工作物质,输出波长为694.3nm,为红色光。主要用光泵的作用,产生光放大,发出激光,即光激励工作物质。
固定激光器的结构由三个主要部分组成:工作物质,光学谐振腔、激励源。聚光腔是使光源发出的光都会聚于工作物质上。工作物质吸收足够大的光能,激发大量的粒子,促成粒子数反转。当增益大于谐振腔内的损耗时产生腔内振荡并由部分反射镜一端输出一束激光。工作物质有2条主要作用:一是产生光;二是作为介质传播光束。因此,不管哪一种激光器,对其发光性质及光学性质都有一定要求。
(二)气体激光器
工作物质主要以气体状态进行发射的激光器在常温常压下是气体,有的物质在通常条件下是液体(如非金属粒子的有水、汞),及固体(如金属离子结构的铜,镉等粒子),经过加热使其变为蒸气,利用这类蒸气作为工作物质的激光器,统归气体激光器之中。气体激光器中除了发出激光的工作气体外,为了延长器件的工作寿命及提高输出功率,还加入一定量的辅助气体与发光的工作气体相混合。
激光器介绍
WALC4020数控激光切割机
更快、更宽、更厚的钣金切割专家
1、产品简介
更高性能的激光切割系统:
WALC4020选择了世界最先进的激光器、切割头。 拥有最高质量的部件和最好的结构。如西门子的控制系统和直线驱动系统,STAR的直线导轨。
更先进的结构型式:
A.横梁
WALC4020激光切割机采用横梁倒挂结构,此结构有如下优势:
1.与横梁悬臂式相比,横梁的运行速度更高,运行更平稳,可达200米/分。这是因为驱动力的作用点位于横梁的重心,不会产生附加力矩,驱动效率更高,运行更平稳。
2.与小龙门移动式相比,电气控制更简单,系统更可靠。操作更方便。
因此,WALC4020更适用于高速,高功率切割。
B.交换工作台:
采用垂直升降式交换工作台,此型式的交换方式与目前使用的斜升式相比有如下优点:
A.提升能力更大,安装更方便。
B.与横梁倒挂结构配合,结构更合理。
C.在切割区内,工作台下的空间更大,以便布置排渣装置及抽风除尘装置。
C.驱动:
WALC4020激光切割机的X、Y轴采用了西门子的控制系统和直线驱动系统, 与传统电机+滚珠丝杠(齿条)相比,驱动力更大,加速度更高。加速度可达3G,速度最高可达200米/分。而且运行更平稳。
X,Y,Z轴的导轨采用STAR高品质直线导轨,精度更高,运行更平稳。
2、产品特性
WALC4020融合了激光最新技术的应用
一.控制
WALC4020的控制器是SIEMENS 840D。 该控制器的界面已经进行了改进,以适合激光切割系统的应用。
二.穿透检测
在打孔时,穿透检测使用传感器来确定光束是不是已经穿透了板材,这样可以得到最高质量的穿透效果,节省时间。 三.电容高度跟踪
高度跟踪是通过电容系统完成。当切割工件与切割头的距离改变,频率也会按比例发生改变,CNC控制器通过这一信息来调整Z浮到其最合适的位置。
激光器的分类介绍
实际应用的激光器种类很多如以组成激光器的工作物质来说可分为气体激光器、液体激光器、固定激光器、半导体激光器、化学激光器等。在同一类型的激光器中又包括有许多不同材料的激光器。如固体激光器中有红宝石激光器、钇铝石榴石NdYAG激光器。气体型的激光器主要有He-Ne氦氖、CO2及氩离子激光器等。由于工作物质不同产生不同波长的光波不同因而应用范围也不相同。最常用而范围广的有CO2laser及NdYAG激光。有的激光器可连续工作如He-Ne laser有的以脉冲形式发光工作。如红宝石激光。而另一些激光器既可连续工作又可以脉冲工作的有CO2laser及NdYAG laser。
一、固体激光器 实现激光的核心主要是激光器中可以实现粒子数反转的激光工作物质即含有亚稳态能级的工作物质。如工作物质为晶体状的或者玻璃的激光器分别称为晶体激光器和玻璃激光器通常把这两类激光器统称为固体激光器。
在激光器中以固体激光器发展最早这种激光器体积小输出功率大应用方便。由于工作物质很复杂造价高。当今用于固体激光器的物质主要有三种掺钕铝石榴石NdYAG工作物质输出的波长为1.06μm呈白蓝色光钕玻璃工作物质输出波长1.06μm呈紫蓝色光红宝石工作物质输出波长为694.3nm为红色光。主要用光泵的作用产生光放大发出激光即光激励工作物质。 固定激光器的结构由三个主要部分组成工作物质光学谐振腔、激励源。聚光腔是使光源发出的光都会聚于工作物质上。工作物质吸收足够大的光能激发大量的粒子促成粒子数反转。当增益大于谐振腔内的损耗时产生腔内振荡并由部分反射镜一端输出一束激光。工作物质有2条主要作用一是产生光二是作为介质传播光束。因此不管哪一种激光器对其发光性质及光学性质都有一定要求。
二、气体激光器 工作物质主要以气体状态进行发射的激光器在常温常压下是气体有的物质在通常条件下是液体如非金属粒子的有水、汞及固体如金属离子结构的铜镉等粒子经过加热使其变为蒸气利用这类蒸气作为工作物质的激光器统归气体激光器之中。气体激光器中除了发出激光的工作气体外为了延长器件的工作寿命及提高输出功率还加入一定量的辅助气体与发光的工作气体相混合。
YAG激光器切割机的介绍
一 光学系统的介绍
光学系统包括YAG激光器、全反镜、半反镜、扩束镜组、聚焦切割头组件。
激光有能量密度,实际的切割效果决定于作用在工件表面的激光能量密度。为了能够很好地进行激光切割,必须进一步提高激光的能量密度。这有两种方法:一种是提高激光器的激光输出功率,一种是将激光器发出的激光束进一步变细或激光束模式调整,这需要一套光学的系统如下
聚焦切割头组件 扩束镜 半反镜 YAG激光器 全反镜 激光准直
二 切割工艺介绍
激光切割工艺由激光器输出波长为1064nm的激光束经扩束通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上,形成一个个细微的、高能量密度的光斑作用在物体表面,经高能量光点熔融、蒸发金属材料,并通过高压保护气体(N2)挤压带走溶渣或助燃气体(O2)助燃使作用点瞬间熔融能量加强,提高激光加工能力 激光切割工艺分类:
1. 汽化切割
2. 无氧熔化切割
3. 氧助熔化切割
4. 控制断裂切割
1. 汽化切割:
当聚焦到材料表面的激光功率密度非常高时,与热传导相比,材料表面的温度上升极快,直接达到汽化温度,而没有熔化产生
如飞秒激光切割任何材料都属于汽化切割,或连续激光切割一些低汽化温度的材料如木材,碳素及某些塑料
2.无氧熔化切割
当激光切割材料时,若所吹辅助气体为惰性气体,熔化的材料将不会与空气中的氧气接触,也就不会产生化学反应。故称为无氧熔化切割。因此在同等条件下,无氧熔化切割所需的激光能量将比氧助熔化切割的高。
3.氧助熔化切割
当激光切割金属材料时,若所吹辅助气体为氧气或含氧的混合气体,被激光加热的金属材料产生氧化放热反应,这样在激光能量外就产生了另一个热源--金属化学反应产生的热能,并且两个热能共同完成材料的熔化及切割,称之为氧助熔化切割。