激光打标机切割原理.ppt

CO2激光打标机原理及维护 ;第一部分激光原理;激光原理;激光的基本原理 ;激光的基本原理;激光的基本原理;激光的基本原理;激光谐振腔;激光谐振腔;激光谐振腔;激光谐振腔;激光谐振腔;产生激光的必要条件 ;激光的特性;激光器简介; Nd：YAG激光棒;泵浦灯 ;高斯光束介绍;高斯光束介绍;高斯光束介绍;第二部分 激光应用;激光器的分类;;激光加工对激光器的要求; 2、横模模式 激光横模决定激光光波场在空间的展开程度，高阶模展开比较宽，低价模能量比较集中，但高阶模在空间内能量分布均匀。根据不同的加工种类和加工要求对激光能量在空间的能量分布提出相应的要求，激光切割和焊接要求基横模，而淬火却要求高阶模。目前基模输出的光一光转换效率在40%-50%之间，多模电一光转换效率可以达到60%~70%.; 3、功率 工件表面某点吸收能量的多少依赖于激光输出功率和激光辐照时间;连续激光的辐照时间由扫描速度决定;脉冲激光则由脉宽和扫描速度共同决定，因此通过改变激光输出功率和激光辐照时间可以实现不同的加工方法和效果。目前DPSSL的功率输出已达到千瓦级，可以满足多种激光加工的需要。;CO2激光器特点; 高光束质量：CO2激光器以(CO2、N2、He）等混合气体为工作物质，其均匀性比固体工作物质好。 长波长：技术关键：气体流动换热、工作气体激励、谐振腔和输出窗口等。;几种常见的CO2激光器;1、封离型激光器如图2-1（每米激光管的输出功率在50w以下） 图2-1 封离型激光器 ; 2、慢速轴流激光器 慢速轴流激光器（图2-2所示）有极好的光束质量，能够获得十分接近TEM00基横模的输出，模式稳定。 图2-2 慢速轴流激光器; 3、快速轴流激光器 工作气体，以100~500m/s高速沿放电管轴向流动循环冷却。常将放电管分成若干段，气体并行流动．分段激励。气体流动对光轴对称、对光束质量的影响较小，可以得到接近于基横的输出。特点：功率高、光束质量好。最大输出功率达25 kW。结构比较紧凑。见图2-3所示。 ; 图2-3 快速轴流激光器; 激光焊接技术;激光焊接与常规焊接方法相比具有如下特点;激光切割; 激光切割有如下的一些特点：;影响激光切割质量的因素; 2．光束模式 聚焦能力与它光束模式有关。基模(TEM00) ，光斑内能量呈高斯分布，几乎可把光束聚焦到理论上最小的尺寸。而高阶或多模光束的能量分布较扩张，经聚焦的光斑较大而能续密度较低，用它来切割材料犹如一把钝刀 3．焦点位置 焦点位置对熔深和熔池形状的影响很大。这种影响对切割虽不像对焊接那样大，但无疑影响切割质量。透镜焦长小，光束聚焦后功率密度高，但焦深受到限制。它适用于簿件高速切割，此时应使焦距的位置维持恒定不变：长焦透镜的聚焦光斑功率密度低，但其焦深大，可用来切割厚材料：板材越厚，焦点位置的正常范围越窄。 ; 4．辅助气体和喷嘴 辅助气体的作用是：与金属产生放热化学反应，增加能量强度。 从切割区吹掉熔渣，清洁切缝； 冷却切缝邻近区域，减小热影响尺寸； 保护聚焦透镜，防止燃烧产物沾污光学镜片。 喷嘴孔尺寸必须容许光束顺利通过，避免孔内光束与喷嘴接触。喷出的辅助气流必须能使去除切缝内熔融物和加强切割作用有效耦合. 激光切割对气流的基本要求是进入切口的气流量要大，速度要高，以便有充足的氧气使切口材料充分进行放热反应，并有足够的动量将熔融材料喷射带出。为了得到高的切割速度和切口质量，气流量应该大。;第三部分 激光设备的组成;硬件结构; 激光系统 控制柜 激光冷水机 工作台 整机外形示意图;1、激光器及电源系统 ;Lasy-25系列--产品参数 平均功率 25watt M2 ＜