激光焊接机的加工精度和速度完全是技术上的展现,从焊接的效果外观和技术以及材料的应用的优势是结合了自动化机械知道和产品应用设计的,特别是需要激光器的高效研发,目前高效的激光器主要在欧洲等过研发和生产。
一台小高效的精密焊接激光器需要很高的无阈值激光器,其能让所有光子都以激光形式进行发射,不浪费任何光子,然而,激光器越小,达到发射激光的阈值所需的抽运功率越大。为了解决这一问题,科学家们为新激光器设计了一种新方法,使用共轴纳米腔内的量子电动力效应来减轻阈值限制。该激光腔包含有一个金属棒,其被一圈金属镀层所包裹,通过修改该激光腔的几何形状,科学家们制造出了这种无阈值激光器。往往光器需要的操作功率都非常低,这是一个重要的突破,这些小尺寸且超低功率的纳米激光器可成为未来微型计算机芯片上的光学电路的重要元件。费曼表示,这些高效的激光器可被用于增强未来光子通讯使用的计算芯片的能力,光子通讯领域需要使用激光在芯片上遥远的点之间建立通讯链接。这种激光器需要的抽运功率更少,也意味着传送信息需要的光子数量也更少;激光器背后的原理仍需探究。且更大的挑战在于,如何将复杂的光泵替换为电泵,以便将激光器完全集成到光电器件中,使得激光焊接机发挥出更好的作用。
常用的焊接方式有两种,一种是脉冲激光焊,主要用于单点固定连续和簿件材料的焊接,焊接时形成一个个圆形焊点;另一种为连续激光焊,主要用于大厚件的焊接和切割,焊接过程中形成一条连续焊缝。在焊接过程中,光束焦点位置是最关键的控制工艺参数之一,在一定激光功率和焊接速度下,只有焦点处于最佳位置范围内才能获得最大熔深和好的焊缝形状。
采用模具激光焊接加工具有以下优点:
1.激光束具有极高的功率密度,导致焊接速度快,变形小,可焊接钛、石英等难以焊接的 材料;
2. 冷却速度快,焊缝强度高,综合性能好。
3.光束易于传输和控制,无需更换焊炬、喷嘴等,减少停机时间,提高了生产效率。
激光焊接机的光束经过光学系统聚焦后,其激光焦点的功率密度保持稳定,通过激光与被焊物的相互作用,在极短的时间内使被焊处形成一个能高度集中的热源区,热能使被焊物区域熔化后冷却结晶形成牢固的焊点和焊缝,这才是最好的激光焊接优势。
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