技術(shù)支持
Technical Support
背景“人與自然需要和諧共存；我們只有一個地球，同在一片藍天下，讓我們采取新行動保護和凈化我們的地球”。隨著全球各國環(huán)保意識的加強，以及石油、天然氣等不可再生資源的日益減少，再加上人均汽車擁有量日益增加，對環(huán)保和不可再生資源產(chǎn)生極大的挑戰(zhàn)；尋求新能源是全球共同迫不及待的追求。近些年來科學(xué)技術(shù)不斷進步和發(fā)展，全球各國環(huán)保意識不斷增強，綠色低碳出行的號召帶動了不少新興企業(yè)的快速發(fā)展，新能源汽車便誕生了。新能源汽車浪潮在全球開始盛行，動力電池作為新能源汽車核心部件，直接決定了整車性能，而生產(chǎn)設(shè)備的精度和自動化水平將直接影響電池的質(zhì)量、效率和一致性。激光技術(shù)作為一種先進的加工技術(shù)，是高性能動力電池生產(chǎn)的最佳選擇。（ 數(shù)據(jù)來源：中國產(chǎn)業(yè)研究院）動力電池焊接質(zhì)量的好壞直接決定了電池的連接性能、安全性和使用壽命。激光焊接相較于傳統(tǒng)焊接工藝來說，更適合動力電池的焊接。激光焊接具有能量密度高，焊接速度快，加工精度高，熱影響區(qū)小，易實現(xiàn)自動化等優(yōu)勢，已經(jīng)被動力電池行業(yè)接受。目前，在新能源和焊接生產(chǎn)制造領(lǐng)域，鋁合金、紫銅等高反材料的應(yīng)用占整個動力電池及電機整體的90%以上。采用傳統(tǒng)常規(guī)型號單一傳輸芯徑激光器焊接鋁合金和紫銅時，不可避免的會出現(xiàn)如下缺陷：1鋁合金、紫銅對激光的吸收率低，反射率高，連續(xù)焊接穩(wěn)定差、成型差；2容易產(chǎn)生飛濺、氣孔和裂紋，氣孔和裂紋會大幅降低焊接接頭的性能以及質(zhì)量；3飛濺和...
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2022
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03
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小雪節(jié)氣過后，天氣愈發(fā)寒冷，低溫、大風天較多，尤其是北方地區(qū)，今年更是早早迎來降溫和雨雪。在冬日極低的溫度條件下，激光器的防凍維護更要上心：當環(huán)境溫度降至冰點以下時，激光器中的冷卻液會由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，體積也會增大并可能漲破水管。而一旦內(nèi)部器件被漲裂，激光器則可能面臨返廠維修的窘境，給用戶帶來較大的經(jīng)濟損失。 要如何做才能防止激光器出現(xiàn)上述問題呢？別著急，飛博激光教你防治辦法！方法一：保證水冷機與激光器的信號連鎖處于生效狀態(tài)，以防水冷機出現(xiàn)故障時影響到激光器的核心部件。方法二：不關(guān)水冷機，尤其在夜晚，請保證水冷機不停機，同時將水溫設(shè)置在5~10℃之間，保證冷卻液正常流動且溫度在冰點以上。方法三：在冷卻水中加入防凍液，防凍液一般推薦乙醇和水的混合液，乙醇含量每提高10個百分點則混合液的凝固點約下降10℃，以此來決定乙醇的加入量。當然我們也可以選擇市面在售的防凍液，如Clariant公司的AntifrogenN防凍液，防凍液和去離子水的比例是3:7，按這個比例添加后能將冷卻液的冰點降低到-20℃。除上述提到的兩種方案外，客戶萬不可采用汽車或其他機床防凍液來替代，因這些防凍液里...
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2020
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隨著焊接材料種類越來越豐富，客戶對焊接質(zhì)量的要求也越來越高。影響激光焊接質(zhì)量的因素很多，如保護氣體種類，氣體流量大小，運動控制方式和精度等。諸多影響因素中光纖激光器是保證良好焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素。激光器影響焊接質(zhì)量的因素也有很多，如激光功率、焊接速度、離焦量等，但往往忽略光束模式這一因素。光纖激光器的光束模式分為單模和多模兩種。在焊接應(yīng)用中，聚焦光斑對焊縫熔深有很大影響，間接影響焊縫的抗拉強度。單模激光器的纖芯比較細，光束質(zhì)量優(yōu)于多模，激光能量呈高斯分布，中間能量密度最高，三維圖是一個尖圓的山峰狀，如圖中上排兩圖。多模激光器的纖芯相比粗一些，光束質(zhì)量相比單模要差一些，能量分布相比單模光斑平均一些，三維圖像一個倒扣的杯子，如圖中下排兩圖。飛博激光以不同光束模式對Q235鋼板進行相關(guān)焊接測試，測試結(jié)果僅供客戶和終端應(yīng)用廠家在選擇焊接用激光器時作參考使用。本次測試采用飛博激光2000W連續(xù)激光器，分別以單模和多模兩種模式搭配嘉強BW240-4KW光纖激光高功率及具有同軸 CCD 顯示和照明功能的焊接頭（準直聚焦配比為100:200），及史陶比爾TX90六軸機器人進行焊接，并采用JZX91熔深顯微鏡觀察焊縫熔深。焊接參數(shù)如下表所示：不同光束模式的實驗結(jié)果如下圖所示 由上圖分析發(fā)現(xiàn)：1. 激光功率一定的情況下，隨著焊接速度的減...
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2020
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08
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03
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在激光切割不銹鋼的過程中，時常會遇到各類小問題，如穿孔后表面有大量無法清除的黏著物，初始切割時偶爾會切不透，切割小輪廓或者尖角時出現(xiàn)掛渣等，下面我們就針對這些問題做原因分析并給出相應(yīng)的解決方法。1. 在不銹鋼穿孔加工時，激光束照射到材料表面，表面材料融化并被吹散到周圍形成須狀黏著物，這些黏著物會明顯影響電容調(diào)高傳感器的仿形動作，導(dǎo)致切割不良。要解決這個問題可以從以下幾方面入手：(1) 調(diào)整穿孔工藝，提高頻率、降低單一脈沖的輸出功率可有效減少熔融物的產(chǎn)生，當頻率由200Hz增加到2000Hz時可以明顯看到孔口的飛濺物大幅減少，需注意此方法會增加熱輸入量。(2) 借助能減少金屬粘附的崩渣防止劑及利于后期處理的表面活性劑，以減少熔融物的附著；或加大穿孔時的氣壓，把熔融物吹走進而減少孔口的黏著物。(3) 調(diào)整切割方式將孔口黏著物去除，如一些切割系統(tǒng)中會提供穿孔后再在孔邊切割一個小圓將黏著物一同切掉的功能；或在穿孔后將焦點向上方移動，將黏著物再融化并用氣流吹走。飛博激光器輸出光束質(zhì)量更...
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2020
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放眼現(xiàn)代制造工業(yè)，激光切割的應(yīng)用越來越廣泛，這一增長勢頭主要源自于激光切割的諸多優(yōu)勢，如切割材料種類廣泛，切割路徑靈活多變等。在切割過程中，垂直度的把握直接關(guān)系到切割質(zhì)量和切割速度。什么是垂直度？垂直度是限制實際要素對基準在垂直方向上變動量的一項指標。簡要表征的話，就是以一個線或面為基準面，另一個線或面垂直投影到基準面上的長度，就是圖（1）中的L。圖（1）切割過程中，良好的垂直度不僅帶來良好的視覺感受，對于加工精度和加工便捷性也都有大幅提升。那么激光切割過程中影響垂直度的因素都有哪些？首先，從光學(xué)性質(zhì)上來說，雖然激光是一種高指向性的光束，但實際上也是存在一定的發(fā)散性，激光光束的一項指標——發(fā)散角，即說明了激光的這一特性。如（2）圖所示，θ即為光束發(fā)散角，而當激光從激光器進入切割頭經(jīng)過擴束/準直鏡和聚焦鏡后呈現(xiàn)出（3）圖中的狀態(tài)，這時就涉及到一個非常重要的概念，即“焦深”。當發(fā)散角越大焦距越短時，焦深越短，反之發(fā)散角越小或焦距越長，則焦深越長。同功率激光器，短焦深的優(yōu)勢是焦點處能量密度更高，薄板加工速度更快，而長焦深的優(yōu)勢則是厚板切割能力更好。同時鑒于切割時光束在割縫中多次“反射式”傳播和被吸收，故長焦深更容易帶來好的垂直度。 圖（2） ...
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2020
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2μm光纖激光器切割木材工藝總結(jié) 目前，木材的切割多是以傳統(tǒng)的鋸片切割形式進行，但會產(chǎn)生大量的鋸末和噪音等污染。采用激光對木材進行切割不但可以降低噪音，同時還可以減少鋸末顆粒的產(chǎn)生，削減對人體的危害。激光切割木材的斷面質(zhì)量也要比傳統(tǒng)方式切割的要好，切割面上粗糙、撕裂或者絨毛木紋并不明顯，而是覆蓋了一層薄碳化層。激光切割木材機理激光切割木材有兩種不同的基本方式：瞬間氣化和燃燒。激光切割木材的方式取決于激光切割時被木材吸收的功率密度大小。瞬間氣化是較理想的一種木材切割方式，木材在聚焦激光束的照射下氣化形成切縫。氣化切割的特點是：切割速度快，熱量傳輸不到未切割的基材上，剖面無碳化，僅有輕微發(fā)暗和釉化。而燃燒方式的切割主要是因為光束功率密度較低，其特點為切割速度較慢，切縫更寬，切割厚度大，切割時伴有煙塵和焦味。燃燒方式切割單位材料所消耗的能量要比氣化方式更高，且切邊有碳化現(xiàn)象。不過在切割木材的實際過程中，氣化的同時基本上都伴有燃燒，這是因為氣化方式雖然具有高效能的優(yōu)點，但是需要較高的功率密度才能實現(xiàn)。而實際的激光照射過程，由于受激光輸出功率和光束模式的影響，在材料光照表面總有部分區(qū)域的光束功率密度低于氣化所需的功率密度值，因此出現(xiàn)少量燃燒的現(xiàn)象。另外，激光切割木材同樣需要與光束同軸的輔助氣流，一般為低壓惰性氣體或者空氣。什么類型的激光器能切割木材激光切割木材一般是選用CO2激光器...
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2020
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泵浦光源（簡稱泵源）作為光纖激光器的核心器件，對激光器的功能和性能無疑都有著至關(guān)重要的決定性作用。許多初接觸激光或非激光專業(yè)技術(shù)人員對泵源這一器件尚不算深入了解，因此對這一器件的疑問也比較多。今天飛博激光將通過問答形式向非專業(yè)人士科普泵源的幾個相關(guān)知識。 問題1 目前1μm光纖激光器泵浦光源有哪些？飛博激光高級研發(fā)人員答：1962年，H.W.Etzel等人成功研制出第1臺摻鐿離子(Yb3+)的光纖激光器，即目前最常見的1μm波長（1.064μm/1.080μm）光纖激光器?2004 年，南安普敦大學(xué)的 Jeong 等利用975nm LD 雙端泵浦纖芯直徑 43μm的雙包層摻鐿光纖，產(chǎn)生了1.01 kW的1090 nm激光輸出，實現(xiàn)了世界上第一個千瓦級光纖激光輸出。此后，915nm和975nm泵浦Yb實現(xiàn)1μm波段激光器成為主要的泵浦激光選擇。圖1給出了Yb3+離子的吸收截面與輻射截面。在室溫下，吸收譜線在850nm~1050nm之間存在著兩個吸收峰，分別為915nm和976nm。976nm的吸收峰較高但是很窄，其吸收譜寬約為10nm；而915nm處的吸收峰則比較低和寬，吸收峰的高度大約為976nm 峰值的三分之一，但是吸收譜寬約為50nm，是976nm處吸收譜寬的5倍左右?發(fā)射光譜在900nm~1200nm之間也存在兩個峰，分別為976n...
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劉東宇 王錦軍 上海飛博激光科技有限公司隨著汽車行業(yè)的不斷壯大，純電動汽車和燃料電池汽車將共同主導(dǎo)中國新能源汽車市場的未來發(fā)展。電動車輕量化和燃料電池的大量使用，必然涉及到越來越多的鋁合金焊接工藝。鋁合金具有良好的物理、化學(xué)和機械性能，是工業(yè)生產(chǎn)中一種重要的輕金屬材料。目前鋁合金材料的連接還主要是以惰性氣體鎢極保護焊和熔化極惰性氣體保護焊兩種傳統(tǒng)焊接工藝進行焊接的。這兩種焊接工藝焊接速度慢、生產(chǎn)效率低，而且焊接熱輸入大，使得鋁合金焊接變形較大，同時焊接接頭處晶粒粗大，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量較差。而作為一種高能量密度熱源的激光，具有較快的焊接速度和較小的熱輸入，因此焊接變形小，獲得的產(chǎn)品質(zhì)量也較為優(yōu)異。1 實驗條件與方法 1.1 實驗設(shè)備實驗采用高光束質(zhì)量的飛博激光YDFL-2000-CW-MM高功率連續(xù)光纖激光器，工作模式為：CW/QCW，中心波長為1080nm,光束質(zhì)量M21.2 實驗材料按合金化系列，鋁及鋁合金可分為 1 系（工業(yè)純鋁）、2 系（鋁 - 銅）、3 系（鋁 - 錳）、4 系（鋁 - 硅）、5 系（鋁 - 鎂）、6 系（鋁 - 鎂 - 硅）、7 系（鋁 - 鋅 - 鎂 -銅）、8 系（其他）八類合金。不同的系列的鋁合金由于成分和組織的差異，所表現(xiàn)出來的焊接性能相差也是比較大的。3系鋁合金是防銹鋁合金，具有優(yōu)秀的防銹特性，成形性、熔接性、耐蝕性均良好，其...
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2020
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激光深熔焊接作為激光焊接的兩種基本模式之一（另一為熱傳導(dǎo)焊接），其應(yīng)用越來越廣泛。為了獲得更高的激光深熔焊接效益，飛博激光特為各位焊接用戶總結(jié)了此種焊接方式的主要影響因素，包括激光功率密度，焊接速度，焦點位置，保護氣體，工件接頭裝配間隙，材料本性等各個方面，助力各家用戶趨利避害，最大限度利用好激光器及激光設(shè)備。 1. 激光功率密度1)進行深熔焊接的前提是聚焦激光光斑有足夠高的功率密度，因此激光功率密度對焊縫成形有決定性的影響。激光功率同時控制熔透深度與焊接速度，對一定直徑的激光束，當增大激光功率時,熔深加深,焊接速度加快。2) 對達到一定焊接熔深的激光功率一般存在臨界值，達到這個臨界值時，熔池劇烈沸騰，超過時則熔深會急劇減少。另外，由于金屬蒸氣的作用力，熔池內(nèi)會形成小孔，而小孔正是深熔焊接實現(xiàn)的關(guān)鍵。3) 焦斑功率密度不僅與激光功率成正比，還與激光束和聚焦光路參數(shù)有關(guān)。 2. 焊接速度在深熔焊接進行過程中，焊接速度與熔深成反比。在保持激光功率不變的情況下，如提高焊接速度，熱輸入就會下降，熔深也會減小。因此，適當降低焊接速度可加大熔深，但速度太低又會導(dǎo)致材料過度熔化，出現(xiàn)工件焊穿現(xiàn)象。故針對特定激光功率和特定厚度、種類的材料，都有一個獲得最大熔深的合適焊接速度范圍。3. 焦點位置深熔焊接時，為保持足夠的功率密度，焦...
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2019
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作為中高功率光纖激光器的使用“搭檔”，水冷機在激光系統(tǒng)運行過程中可以起到良好的降溫作用，以防激光器內(nèi)部過熱燒壞元器件給激光器終端使用廠家?guī)聿槐愫蛽p失。但是，若水冷機使用不當，同樣會引起激光器故障，影響廠家的使用和收益。飛博激光為各位終端使用廠家總結(jié)了如下水冷機的使用注意事項，請各位按下文指示正確使用水冷機。1. 冷卻水可使用去離子水、蒸餾水，冷卻水更換周期為30天以內(nèi)，濾芯更換周期為90天以內(nèi)。冷卻水一定要干凈，如果水中有雜質(zhì)可能會沉積在水冷板中，造成散熱不良。2. 因激光器和輸出頭對水溫要求不同，推薦使用雙溫雙控的水冷機為激光器和輸出頭提供制冷。給激光器制冷的水路溫度設(shè)置安裝激光器使用手冊規(guī)定設(shè)置；給輸出頭的水路溫度設(shè)置為當天工作環(huán)境氣溫的最大值。3. 對于環(huán)境溫度低于0℃的情況，推薦使用帶加熱功能的水冷機，且水冷機一直保持開機工作狀態(tài)；水冷機停機不用時，將制冷水放空。如果條件所限不能使用帶加熱功能的水冷機，可根據(jù)當?shù)貙嶋H溫度使用專門的冷卻液，推薦使用知名品牌的冷卻液。因冷卻液中的乙二醇溶液有腐蝕性，冷卻液廠家會加入一些添加劑，以起到減緩腐蝕、消除泡沫等作用，正規(guī)品牌廠家在這一點上更有保障。水冷機所能夠允許的乙二醇最大添加比例是35%（對應(yīng)冰點-20℃）。客戶切忌擅自在冷卻水中加乙二醇，沒有添加劑的乙二醇溶液有一定腐蝕性，且制冷效果不確定。需要注意...
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