激光器是現(xiàn)代激光加工系統(tǒng)中必不可少的核心組件之一。隨著激光加工技術(shù)的發(fā)展,激光器也在不斷向前發(fā)展,出現(xiàn)了許多新型的激光器。
早期激光加工用激光器主要是大功率CO2氣體激光器和燈泵浦固體YAG激光器,發(fā)展趨勢主要是往激光功率提高的方向發(fā)展,但當(dāng)激光功率達到一定要求后,激光器的光束質(zhì)量受到重視,激光器的發(fā)展隨之轉(zhuǎn)移到提高光束質(zhì)量上來。接連研發(fā)出了半導(dǎo)體激光器、光纖激光器和碟片激光器,使激光材料加工、醫(yī)療、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域取得了飛速的發(fā)展。
CO2激光器、Nd:YAG激光器、半導(dǎo)體激光器、碟片激光器和光纖激光器作為目前市面上最常見的五類激光器,它們各自有怎樣的特點及應(yīng)用范圍呢?
應(yīng)用:CO2激光器的激光波長為10.6um,對金屬的吸收系數(shù)較低,一般適用于非金屬材料的切割,可用于金屬材料的焊接。能廣泛應(yīng)用于航空、電子儀表、機械、汽車等領(lǐng)域的焊接應(yīng)用。
應(yīng)用:YAG激光器對金屬的吸收系數(shù)較高,可以進行金屬的切割、焊接、打標(biāo)等應(yīng)用。由于其具有能量大,峰值功率高、結(jié)構(gòu)緊湊、牢固耐用、性能可靠等特點,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、國防、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域。
應(yīng)用:半導(dǎo)體激光器受限于激光光束的均勻性較高,其穿透性較差,因此不適合進行金屬切割應(yīng)用,但其光斑的特點適合金屬的表面處理,如熔覆,硬化,3D打印等。可廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療,汽車等領(lǐng)域。
應(yīng)用:碟片激光器是空間光路耦合結(jié)構(gòu),因此光束質(zhì)量很高,對于激光材料應(yīng)用方面如金屬切割、焊接、打標(biāo)、激光熔覆、硬化和3D打印等均可適用,其廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、精密機械、3C電子等領(lǐng)域。
應(yīng)用:由于光纖激光器電光轉(zhuǎn)換效率高,金屬吸收系數(shù)好,光束質(zhì)量高,因此可進行金屬切割、焊接、打標(biāo)、金屬表面處理等應(yīng)用。廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、3C電子,醫(yī)療等領(lǐng)域。
激光技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛,但究竟選擇哪一類激光器產(chǎn)品更合適,還是要根據(jù)每個激光器的性能和應(yīng)用來選擇,下面就用一張表帶你看懂各類激光器的特點及應(yīng)用。
與傳統(tǒng)的CO2激光器、YAG固體激光器相比,半導(dǎo)體激光器具有很明顯的技術(shù)優(yōu)勢,如體積小、重量輕、效率高、能耗小、壽命長以及金屬對半導(dǎo)體激光吸收高等優(yōu)點。隨著半導(dǎo)體激光技術(shù)的不斷發(fā)展,以半導(dǎo)體激光器為基礎(chǔ)的其他固體激光器,如光纖激光器,直接輸出光纖半導(dǎo)體激光器及碟片激光器等的發(fā)展也十分迅速。其中,光纖激光器發(fā)展較快,尤其是稀土摻雜的光纖激光器,已經(jīng)在光纖通信、光纖傳感、激光材料處理等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
國產(chǎn)激光器快速崛起 進口替代勢不可擋
2007年,激光器領(lǐng)域正從二氧化碳這些傳統(tǒng)的化學(xué)激光器逐步升級,光纖激光器在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域開始被大量使用。國產(chǎn)光纖激光器行業(yè)涌現(xiàn)出了一批以銳科激光為代表的企業(yè),逐步實現(xiàn)了從低功率到高功率的光纖激光器的產(chǎn)業(yè)化升級。
我國當(dāng)前正處在制造業(yè)升級的重要時間窗口,高精度、高效率、高自動化程度的激光加工設(shè)備有廣闊的市場空間。近期的中美貿(mào)易戰(zhàn)對于中國機械制造業(yè),尤其是激光裝備行業(yè)的影響幾何,尚待市場去揭曉,但值得慶幸的是,近年來國產(chǎn)激光器發(fā)展迅猛,自主研發(fā)能力日趨成熟,使產(chǎn)品性價比更占優(yōu)勢,因此進口替代大勢所趨。
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