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能量反馈光纤传输激光焊接机对比硬光路激光焊机的优点

能量反馈光纤传输激光焊接机对比硬光路激光焊机的优点?下面超米激光就和大家一起来了解一下这两类激光焊接机的区别和优缺点:


硬光路普通激光焊接机

     硬光路激光焊接机是将激光器发出的光通过扩束匀化光斑,再聚焦到焊接工件表面,因此焊接的质量即焊点的质量直接取决于激光器的模式好坏。硬光路焊接机如果想得到好的焊接效果,需要对激光器进行充分的设计,取得更好的激光模式来获得好的效果。


     硬光路激光焊接机擅长点焊和对光束质量要求不严格的缝焊工件。硬光路激光焊接机点焊能量足,配合相应的工作台及夹具可以实现自动化,既节约人力成本,又 增加产品的可靠性和美观度,提升产品的附加值。硬光路激光焊接机为提高其能量输出稳定性,可采用电流反馈技术,使电源的每次输出恒定,这样一定程度上改善 了能量的稳定性。

200瓦自动激光焊接机硬光路
     硬光路激光焊接机缺点:


 1、由于激光棒热透镜效应的存在,激光器会随着功率的增加发散角会增大,影响激光的焦距,会带来焊点能量大小的变化,使焊缝产生不均匀。


     2、产生激光的氙灯因为每次放电都有强电流产生,其使用一段时间后会产生的能量会逐渐降低,因此使用一段时间,焊接机的能量设定值需要重新调整。激光机稳定性取决与激光器的稳定性,硬光路激光焊接机稳定性一般在±6%左右,可以满足一般的焊接需求。


光纤传输激光焊接机
    光纤传输激光焊接机是将激光器输出的激光,通过耦合系统,进入光纤进行传输,再通过激光输出系统聚焦到工件上。

光纤传输激光焊接机
    光纤传输激光焊接机的优点
    1、激光在光纤中以全反射的方式进行传输,在传输过程中,足够长的光纤会对光斑中的不均匀的位置进行匀化,这样我们在光纤输出端得到的光斑将是一个均匀的 光斑。不管激光器输出的是椭圆的,还是有缺陷的光斑,理论上足够长的光纤均能把光斑匀化成我们需要的圆斑。所以,光纤输出的第一优点就是光斑匀化。


    2、前面我们提到激光器有热透镜效应,会使激光输出的光束扩散角变化,如果用硬光路输出激光,激光的焦距是变化的,为减小这种变化,硬光路输出一般进行扩 束后聚焦。如果用光纤输出,激光的发散角只取决于光纤的数值孔径NA(色散及其损耗比较小,暂不考虑),激光输出的焦点是恒定的。


    3、光纤传输激光焊接机,利用光纤的柔韧性实现了软连接,可以将激光输出到任何需要焊接的地方,配合六轴机械手或焊接振镜可以实现连续的复杂空间曲线的激光焊接加工,满足客户的需求。


    4、光纤传输激光焊接机可以有多路光纤输出,可以实现能量分光,即将激光器输出的激光能量平均分配到各输出光纤;也可以实现时间分光,即将激光器能量按不 同时间间隔,依次输出到各路光纤,实现不同时间不同工位激光焊接加工。焊接机还可以实现一台机不同工位不同时使用,即不同工位在不同时间,使用同一台机器 进行焊接加工,给客户节约了设备成本。


    5、光纤传输激光焊接机能量反馈是取激光器的一部分激光,对比输出能量前后差异,闭环控制激光器,使激光输出稳定。能量反馈系统是动态闭环控制,可以使激 光输出不受氙灯衰老的影响,当氙灯能量不足时系统会自动的增加电源输出功率,维持激光的稳定性。氙灯如果衰减的无法使用,系统会自动提示客户更换氙灯。


    6、不管是镜架还是聚光腔,使用时间长,一般是几个月,在机械振动的作用下,镜片的对准度会下降,因此如果能量输出减弱,要对光路微调一下,即可回复能量 输出。如果有能量反馈系统,该系统会一定程度的改善激光器的输出,当镜片的对准度下降时,系统会自动的补充能量。


能量反馈技术的优点:


     反馈技术就是把想要输出的激光能量波形与实际输出的能量波形实时进行比较以确定泵浦灯投入能量大小,进而控制输出能量的方法。通过能量负反馈控制技术,可以将激光输出能量精确控制在3%以内,同时解决了以下几个导致激光输出能量大范围波动的问题:


   (1)市电的波动影响激光输出能量的波动

   (2)氙灯每次放电的差异性对激光输出能量的影响

   (3)氙灯老化导致对激光输出能量的减小

   (4)水流量的变化、水温的变化等因素导致激光输出能量的波动。


    为了维持稳定良好的加工状态,减少产品不良率,就要求激光能量及其波形具有良好的重复性,而能量负反馈控制技术正是解决这一问题的有效手段。能量反馈系统是闭环控制,可以将能量的稳定性控制到3%以内,相比硬光路激光焊接机±6%的稳定度,为客户更高的激光焊接加工要求提供了保障。

硬光路和光纤传输激光焊接机的应用对比

硬光路激光焊接机

光纤传输激光焊接机

激光能量在光斑范围内按高斯分布,中心能量最强,焊接时火花大,焊点不美观,不适宜做高要求的点焊,点焊容易脱落或焊穿背面

 

激光能量在光斑范围内按帽形分布,整个光斑能量分布均匀,焊点光滑漂亮,适宜做高要求的激光点焊加工,点焊稳定性高

在不同的功率段,激光焦点高度会变化

激光焦点位置固定

硬光路焊接机无渐进渐出功能,焊接起始段不稳定,需要预出光

光纤传输焊接机现有渐进渐出功能,可通过渐进补偿使起始段功率稳定和通过渐出来消除焊缝未端重点

 

光路固定,特定的机器已集成特定配置的工作台,体积较小,但灵活性差,不易与客户的自动化生产线集成

 

激光通过光纤传输到焊接头上,其为柔性连接,易于操作台与主机的远程协作和易与客户的自动化生产线集成。且光纤传输焊接机的激光输出方式很灵活,可方便

   

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