光纖激光器主要用于為了保證穩(wěn)定性對焊點(diǎn)要求很高的厚度較薄材料的搭焊中。光纖激光器采用焦距為150mm的鏡頭可以產(chǎn)生直徑小于25微米的光點(diǎn)，這樣給加工帶來了足夠的操作空間。光纖激光器采用搭焊焊接可以以較高的速度獲得熔深達(dá)到0.01in甚至高于0.01in的焊縫；200W單模式光纖激光器在高達(dá)50in/s速度下可以獲得0.004in的熔深。
相比較來說，脈沖Nd:YAG激光器除了薄箔片焊接外在這個(gè)區(qū)間可以滿足所有的應(yīng)用。該激光器的光點(diǎn)尺寸、脈沖寬度以及峰值功率范圍都較大，因此在經(jīng)過調(diào)節(jié)和優(yōu)化后幾乎可以滿足各種焊接需求。
◆ 0.01~0.03in焊縫熔深
上面所說的脈沖Nd:YAG激光器和光纖激光器的應(yīng)用分類在這里依然有效，但是范圍較窄。脈沖Nd:YAG激光器用于大多數(shù)的點(diǎn)焊加工，而采用約500W功率且光點(diǎn)直徑為0.01微米的光纖激光器可以用于低容差的對接焊和角焊中。脈沖Nd:YAG激光器的性價(jià)比相對較高，500W和25W功率的激光器可以在不同焊接速度下帶來不同的焊縫熔深；峰值功率可以保證熔深性能而平均功率可以保證縫焊的焊接速度。
功率在500~800W之間的二極管激光器可以焊接容差較大的部件，速度一般要比光纖和碟式激光器慢，但是較大的容差可以彌補(bǔ)這一不足。
◆ 焊縫熔深大于0.03in
所有的激光器都適用于此范圍。脈沖Nd:YAG激光器可以達(dá)到的熔深約為0.05in，而其他類型的激光器可以達(dá)到0.25in，有些甚至超過0.5in。一般來說，該范圍內(nèi)脈沖Nd:YAG激光器所適用的焊接部件都比較小，如采用縫焊的壓力傳感器等元件。除此之外，在速度和熔深方面，汽車行業(yè)基本涵蓋了幾乎所有的應(yīng)用范圍，光纖、CO2、碟式和二極管激光器都可以選擇使用。
尋求平衡
這些激光源最主要的區(qū)別是光束質(zhì)量、亮度和波長。光束質(zhì)量指的是激光的可聚焦性，亮度指被聚焦光束內(nèi)的功率密度。舉例來說，CO2激光器和光纖激光器的光束質(zhì)量差不多，這樣如果其他參數(shù)都一樣的話，它們可以聚焦成為直徑相同的光點(diǎn)。光纖激光源的波長是CO2光源波長的十分之一，因此光纖激光源可以產(chǎn)生的光點(diǎn)直徑就是CO2光源的十分之一；而光纖激光源的光束質(zhì)量和亮度則更好。
在激光焊接中，熔深和速度是與光束質(zhì)量和亮度成正比的，而焊接穩(wěn)定性和容差與光束質(zhì)量和亮度卻沒有那么直接的關(guān)系。因此，焊接性能和質(zhì)量以及工藝窗口的寬度之間必須尋求一種平衡。需要知道的是，為了滿足實(shí)際需求，可以將光束的質(zhì)量調(diào)低，但是無法將較差的光束變好。
在0.25in熔深時(shí)，以上幾種激光器的焊接速度非常接近；光纖和碟式要比CO2速度快，而二極管要慢于CO2。采用較高功率激光器進(jìn)行焊接通常需要兩班倒的方式，這意味著選擇哪一種激光器還與采購激光器的成本有關(guān)。雖然CO2激光器擁有大量的用戶，而且他們對這種技術(shù)也非常熟悉，不過與光纖、碟式和二極管激光器相比，CO2激光器單次焊接的成本要高很多。#p#分頁標(biāo)題#e#
激光焊接在熔深需求超過0.25in的焊接應(yīng)用中與等離子和弧焊相比要更有優(yōu)勢，可以大大減少熱變形。熱變形的減少可以維持部件的幾何形狀，這樣就不必再對部件幾何外形進(jìn)行重新處理。部件配合在這種厚度下可能會(huì)帶來問題，可以采用填絲或?qū)⒓す夂概c等離子焊及弧焊相結(jié)合的工藝流程。
結(jié)論
激光焊接的激光源有很多種，每一種都有其特性，適用于不同的需求。用戶要充分了解哪一種激光源最能滿足他們的焊接需求，這點(diǎn)非常重要。如果需要焊接系統(tǒng)的話，最好的辦法就是與系統(tǒng)供應(yīng)商合作，他們可以決定最佳的激光器。
此外，還可以與不同的激光器制造商接觸，將焊接樣品寄給他們，通過這種途徑來決定最佳的解決方案。在選擇激光器的時(shí)候，記住焊接需要在熔深、速度、穩(wěn)定性、生產(chǎn)部件容納性以及容差方面做到均衡。
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