激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一，主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過(guò)程屬熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨(dú)特的特點(diǎn)，已成功地應(yīng)用于微、小型零件焊接中。

1、YAG激光焊接原理

激光焊接機(jī)的工作是應(yīng)用高能脈沖激光來(lái)實(shí)現(xiàn)。

激光電源首先把脈沖氙燈點(diǎn)著，通過(guò)激光電源對(duì)氙燈脈沖放電，形成一定頻率，一定脈寬的光波，該光波經(jīng)過(guò)聚光腔輻射到Nd：YAG激光晶體上，激發(fā)Nd：YAG激光晶體發(fā)光，再經(jīng)過(guò)激光諧振腔諧振之后，發(fā)出波長(zhǎng)為1064nm脈沖激光，該脈沖激光經(jīng)過(guò)擴(kuò)束、反射（或經(jīng)光纖傳輸）聚焦后打在所要焊接的物體上；在PLC或工業(yè)PC機(jī)的控制下，移動(dòng)數(shù)控工作臺(tái)，從而完成焊接。焊接時(shí)所需要的脈沖激光的頻率、脈寬、占空比、工作臺(tái)速度、移動(dòng)方向均可用單片機(jī)、PLC或工業(yè)PC機(jī)來(lái)控制，通過(guò)對(duì)激光的頻率、脈寬的不同設(shè)定可調(diào)節(jié)控制脈沖激光的能量。

2、YAG激光焊接特點(diǎn)

??????? 具有高的深寬比，焊縫寬度小，熱影響區(qū)域小，變形小，焊接速度快

??????? 焊縫平整、美觀，焊后無(wú)需處理或只需簡(jiǎn)單處理工序

??????? 焊縫質(zhì)量高，無(wú)氣孔，可減少和優(yōu)化母材雜志，組織焊后可細(xì)化，焊縫強(qiáng)度、韌性至少相當(dāng)于甚至超過(guò)母材金屬

??????? 可精確控制，聚焦光點(diǎn)小，可高精度定位，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

??????? 可實(shí)現(xiàn)某些異種材料間的焊接

???????? 可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊、對(duì)接焊、疊密封焊等

3、可焊接材料

可應(yīng)用于鈦、鎳、錫、鋅、銅、鋁、鉻、鈮、金、銀等多種金屬及其合金，及鋼、可伐合金等合金的同種材料間的焊接，也可應(yīng)用于銅-鎳、鎳-鈦、銅-鈦、黃銅-銅、低碳鋼-銅等多種異種金屬間的焊接。

三、?? IPG1000W光纖激光焊接機(jī)簡(jiǎn)介

IPG1000W光纖激光焊接機(jī)采用進(jìn)口光纖激光器，配合使用光纖傳輸，經(jīng)光纖輸出聚焦后，對(duì)焊件進(jìn)行多面或多點(diǎn)焊接，具有光束質(zhì)量好，光斑均勻細(xì)小，安裝移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)。另外，由于激光器的熱透鏡效應(yīng)帶來(lái)的光束模式變化引起的聚焦光束的焦面浮動(dòng)通過(guò)光纖傳輸后得到有效的抑制，使焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，焊縫質(zhì)量明顯得到提高。

光纖激光器具有高功率、理想的光束質(zhì)量、光纖傳導(dǎo)和高電光轉(zhuǎn)換效率等特性，而且體積小、可靠性高。

1、IPG1000W光纖激光焊接機(jī)系統(tǒng)組成

IPG1000W光纖激光焊接系統(tǒng)由光纖激光器、光纖藕合系統(tǒng)、光纖導(dǎo)光系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等組成。

光纖激光器采用國(guó)外進(jìn)口激光器，輸出1080nm波長(zhǎng)的光束，光束質(zhì)量?jī)?yōu)良。允許連續(xù)和脈沖兩種形式輸出激光，連續(xù)方式輸出激光最大值1000W。

光纖導(dǎo)光系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置為1路光纖。

IPG1000W光纖激光焊接機(jī)控制模塊高度自動(dòng)化，用戶(hù)只需打開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)，在幾秒鐘內(nèi)系統(tǒng)自動(dòng)完成CPU及內(nèi)存自檢、控制系統(tǒng)自檢、焊接參數(shù)調(diào)用等一系列動(dòng)作，具有很高的工作效率。

IPG1000W采用先進(jìn)的激光控制系統(tǒng)，半導(dǎo)體泵浦一直維持在低電流狀態(tài)下工作，老化后自動(dòng)切換到其他模塊，保證長(zhǎng)時(shí)間輸出穩(wěn)定的激光功率。

2、性能參數(shù)

激光波長(zhǎng)	1080nm
最大激光輸出功率	1000W
光纖輸出數(shù)量	單支光纖
激光頻率	連續(xù)
光纖芯徑	100 -300um
光纖可彎曲半徑	200mm
整機(jī)耗電功率	4KW
電力需求	380V±5% 50/60Hz
工作溫度范圍	10-50℃
激光水冷溫度范圍	20-22℃
冷卻水流量	4l/min
輸出功率穩(wěn)定性	2%
冷卻方式	水冷
瞄準(zhǔn)定位	紅光指示

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3、系統(tǒng)組成

856X806X1186 MM? 下面為主機(jī)外形圖

4、工作環(huán)境要求

1）環(huán)境溫度要求在10-40℃之間。

2）溫度低于35℃，濕度要求小于90%。

3）供電電網(wǎng)波動(dòng)：±5%，電網(wǎng)地線符合國(guó)際要求。電壓振幅5%以上的地區(qū)，應(yīng)加裝電子式自動(dòng)穩(wěn)壓、穩(wěn)流裝置。

4）安裝設(shè)備附近應(yīng)無(wú)強(qiáng)烈電磁信號(hào)干擾。安裝地周?chē)苊庥袩o(wú)線電發(fā)射站（或中繼站）。

5）地基振幅：小于50um；振動(dòng)加速度：小于0.05g。避免有大量沖壓等機(jī)床設(shè)備在附近。

6）設(shè)備空間要求要保證無(wú)煙無(wú)塵，避免金屬拋光研磨等粉塵嚴(yán)重的工作環(huán)境。

7）氣壓：86-106kpa。

8）某些環(huán)境應(yīng)裝防靜電地板，加強(qiáng)屏蔽等

四、????????????? IPG1000W激光機(jī)和脈沖激光焊接機(jī)對(duì)比

IPG激光器和脈沖焊接器焊接金屬的原理是不一樣的。

脈沖激光焊接為熱傳導(dǎo)焊接

激光輻射加熱工件表面，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，將光能轉(zhuǎn)化為熱能而加熱熔化，材料表面層的熱以熱傳導(dǎo)的方式繼續(xù)向材料深處傳遞，通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池，最后將兩焊件熔接在一起。

IPG激光器焊接為激光深熔焊

當(dāng)功率密度比較大的激光束照射到材料表面時(shí)，材料吸收光能轉(zhuǎn)化為熱能，材料被加熱熔化至汽化，產(chǎn)生大量的金屬蒸汽，在蒸汽退出表面時(shí)產(chǎn)生的反作用力下，使熔化的金屬液體向四周排擠，形成凹坑，隨著激光的繼續(xù)照射，凹坑穿入更深，當(dāng)激光停止照射后，凹坑周邊的熔液回流，冷卻凝固后將兩焊件焊接在—起。

這兩種焊接機(jī)理根據(jù)實(shí)際的材料性質(zhì)和焊接需要來(lái)選擇，通過(guò)調(diào)節(jié)激光的各焊接工藝參數(shù)得到不同的焊接機(jī)理。這兩種方式最基本的區(qū)別在于：前者熔池表面保持封閉，而后者熔池則被激光束穿透成孔。傳導(dǎo)焊對(duì)系統(tǒng)的擾動(dòng)較小，因?yàn)榧す馐妮椛錄](méi)有穿透被焊材料，所以，在傳導(dǎo)焊過(guò)程中焊縫不易被氣體侵入；而深熔焊時(shí)，小孔的不斷關(guān)閉能導(dǎo)致氣孔。傳導(dǎo)焊和深熔焊方式也可以在同一焊接過(guò)程中相互轉(zhuǎn)換，由傳導(dǎo)方式向小孔方式的轉(zhuǎn)變?nèi)Q于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脈沖持續(xù)時(shí)間。激光脈沖能量密度的時(shí)間依賴(lài)性能夠使激光焊接在激光與材料相互作用期間由一種焊接方式向另一種方式轉(zhuǎn)變，即在相互作用過(guò)程中焊縫可以先在傳導(dǎo)方式下形成，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)樾】追绞健?

兩種激光器性能的對(duì)比

激光器	YAG-300	IPG-1000
類(lèi)型	YAG激光器	光纖激光器
能量穩(wěn)定性	能量穩(wěn)定性≤±3%，	能量穩(wěn)定性≤±2%，
參數(shù)調(diào)整	換燈及使用過(guò)程中需要	參數(shù)穩(wěn)定，設(shè)定后不需調(diào)整
參數(shù)調(diào)整	調(diào)整電流適應(yīng)氙燈老化	參數(shù)穩(wěn)定，設(shè)定后不需調(diào)整
工藝調(diào)整	開(kāi)始段能量會(huì)由弱到強(qiáng)變化??	能量穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，
焊接速度	8mm/s,速度較快	40-80mm/s，焊接速度快
功耗	主機(jī)15KW	主機(jī)4KW

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相對(duì)于脈沖激光器光纖激光器有以下優(yōu)勢(shì)：

1.增益介質(zhì)的表面積/體積比大

光纖激光器采用光纖做增益介質(zhì)，具有很大的表面積/體積比，這使其具有非常好的散熱性能，因此，即使非常高功率的光纖激光器，增益介質(zhì)也不會(huì)受到熱損害，一般無(wú)需對(duì)增益介質(zhì)采取特別的散熱措施，而其他種類(lèi)的激光器，增益介質(zhì)的散熱問(wèn)題是需要重點(diǎn)考慮的，因此，該特點(diǎn)是光纖激光器所獨(dú)有的

2.優(yōu)異的雙波導(dǎo)限制機(jī)制

高功率光纖激光器采用雙包層有源光纖，這種雙包層光纖是一種雙波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，高功率的多模泵浦光被限制在直徑較大的內(nèi)包層中傳輸，為采用高功率廉價(jià)的多模泵浦光提供了條件，信號(hào)激光在直徑很小的具有圓對(duì)稱(chēng)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的纖芯中產(chǎn)生和傳輸，在小芯徑纖芯波導(dǎo)的限制下，信號(hào)激光可獲得理想的光束質(zhì)量和極小的出光光斑直徑，這是全光纖激光器獨(dú)具吸引力的重要特點(diǎn)，雙包層光纖具有低閾值、高效率、窄線寬、可調(diào)諧等優(yōu)勢(shì)。在高功率激光器中，目前還沒(méi)有一種激光器能夠超越。優(yōu)異的光束質(zhì)量和極小的出光光斑直徑在激光應(yīng)用中具有非常重要的意義，可使后續(xù)應(yīng)用設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，體積更小，工作距離更長(zhǎng)，激光聚焦光斑更小，工作效率更高，加工深度更深，加工質(zhì)量更好等等。

3.固有的全封閉柔性光路

全光纖激光器的光路全部由光纖和光纖元件構(gòu)成，光纖和光纖元件之間采用光纖熔接技術(shù)連接，整個(gè)光路完全封閉在光纖波導(dǎo)中。這種天然的全封閉性光路一旦形成，無(wú)需另加隔離措施即可自成體系，實(shí)現(xiàn)與外界環(huán)境的隔離。由于光纖細(xì)小并具有很好的柔性，光路可盤(pán)繞和沿細(xì)小的管道穿行，因此，全光纖激光器能夠在比較惡劣的環(huán)境下工作，輸出光可穿過(guò)狹小的縫隙或沿細(xì)小的管道進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。

4.光路具有免維護(hù)特性

如果光纖和光纖元件本身能有長(zhǎng)期穩(wěn)定性，整個(gè)光路將長(zhǎng)期穩(wěn)定，無(wú)需維護(hù)。需要特別指出的是，這種免維護(hù)的特性并非不可維護(hù)和維修，在需要的情況下，整個(gè)光路的維護(hù)和維修同樣可以進(jìn)行，因此，與氣體和固體等激光器需要頻繁的維護(hù)和維修相比，全光纖激光器光路的免維護(hù)特性異常優(yōu)異，而與半導(dǎo)體激光器的不可維修性相比，全光纖激光器的可維護(hù)性和可維修性又表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。

5.壽命長(zhǎng)
采用單芯結(jié)半導(dǎo)體泵浦激光器作為光纖激光器的泵浦源，全光纖激光器將具備長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，因此，IPG光纖激光器的最低使用壽命都已經(jīng)超過(guò)十萬(wàn)小時(shí).

6. 體積小重量輕
光纖激光器由于光路可盤(pán)繞，光路占用空間較小，在采用單芯結(jié)半導(dǎo)體泵浦激光器做泵浦源的情況下，泵浦激光器可分散安裝，具有很好的散熱特性，在安裝密度不高的情況下，采用風(fēng)冷即可，在安裝密度較高的情況下，只需少量通水即可滿(mǎn)足散熱要求，因此，全光纖激光器的體積比同樣輸出功率的氣體和固體激光器系統(tǒng)更小，重量更輕

7.輸出功率大
IPG光纖激光器輸出功率在突破100W以后，輸出功率水平飛速增長(zhǎng)，只用了5年左右的時(shí)間，達(dá)到的輸出功率水平已經(jīng)超過(guò)了YAG固體激光器和CO2氣體激光器用三十多年達(dá)到的輸出功率水平，目前光纖激光器的實(shí)驗(yàn)室水平已經(jīng)超過(guò)10萬(wàn)瓦，5萬(wàn)瓦的光纖已經(jīng)商品化，可以預(yù)見(jiàn)，光纖激光器將成為長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)輸出功率最大的激光器。

8.節(jié)水節(jié)電節(jié)成本降低
光纖激光器具有優(yōu)異的熱性能，電光效率較高，節(jié)水節(jié)電，尤其重要的是可? 長(zhǎng)期免維護(hù)使用，可節(jié)約大量維護(hù)經(jīng)費(fèi)和時(shí)間，提高工作效率。

五、 IPG1000W光纖激光焊接機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置

1.機(jī)器的標(biāo)準(zhǔn)配置

序號(hào)	部件名稱(chēng)	型號(hào)和規(guī)格	數(shù)量	原產(chǎn)地和制造商名稱(chēng)
1	激光器系統(tǒng)	1000W	1	IPG
2	內(nèi)部冷卻系統(tǒng)	/	1	IPG
3	軟件系統(tǒng)	CNC2000	1	正信激光
4	激光焊接頭	/	1	IPG
5	CCD攝像頭、監(jiān)視器	（選配）	1	IPG
6	外部冷卻系統(tǒng)	--------	1	漢立
7	配套工作臺(tái)	(選配)	1	正信激光

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2.相關(guān)配套

配套工作臺(tái)可以配套我司大功率專(zhuān)用的工作臺(tái)

也可以根據(jù)客戶(hù)的要求來(lái)定制工作臺(tái)

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六、正信激光服務(wù)承諾

東莞市正信激光科技股份有限公司堅(jiān)持以客戶(hù)為中心，為貴公司提供完善的安裝、調(diào)試、培訓(xùn)、維修等售前和售后服務(wù)。

1.? 售前服務(wù)

簽訂合同前，公司為客戶(hù)提供各種生產(chǎn)工藝方案，提供激光設(shè)備的技術(shù)咨詢(xún)、樣品試樣，設(shè)備選型等服務(wù)。

2.? 安裝調(diào)試

我公司依據(jù)合同，免費(fèi)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將設(shè)備安全運(yùn)往用戶(hù)指定的安裝地點(diǎn)，并派技術(shù)服務(wù)工程師現(xiàn)場(chǎng)安裝。在用戶(hù)安裝調(diào)試備件基本具備的情況下，技術(shù)服務(wù)工程師將在1-2天時(shí)間內(nèi)把機(jī)器安裝調(diào)試完畢供用戶(hù)使用，保證安裝調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境整齊、干凈、有序。

3.? 售后培訓(xùn)

公司提供免費(fèi)技術(shù)培訓(xùn)，安裝調(diào)試完畢后，在買(mǎi)方現(xiàn)場(chǎng)或賣(mài)方國(guó)內(nèi)培訓(xùn)維修中心對(duì)買(mǎi)方操作人員進(jìn)行不少于7天的技術(shù)培訓(xùn),直至操作人員達(dá)到基本正常使用該設(shè)備為止，主要的培訓(xùn)內(nèi)容如下：

?????????? 常用繪圖軟件的使用培訓(xùn)；

?????????? 打標(biāo)控制軟件的使用培訓(xùn)；

?????????? 開(kāi)關(guān)機(jī)操作規(guī)程培訓(xùn)；

?????????? 面板及軟件控制參數(shù)的意義，參數(shù)選擇范圍的培訓(xùn)；

?????????? 機(jī)器的基本清潔處理和保養(yǎng)；

?????????? 常見(jiàn)硬件故障處理；

?????????? 操作中應(yīng)注意的問(wèn)題；

除此之外還為用戶(hù)提供其所生產(chǎn)產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)支持。

4.? 設(shè)備維護(hù)

公司成立了營(yíng)銷(xiāo)中心，在全國(guó)設(shè)立8家分公司、100多家辦事處，常駐技術(shù)服務(wù)人員，為客戶(hù)提供全方面的售后服務(wù)工作。

公司承諾：

??? 設(shè)備免費(fèi)保修一年，終身維護(hù)；

??? 免費(fèi)技術(shù)咨詢(xún)、軟件升級(jí)等服務(wù)；

??? 提供每?jī)蓚€(gè)月一次的定期上門(mén)服務(wù)，檢查機(jī)器的運(yùn)行情況；

??? 客戶(hù)服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間在24小時(shí)之內(nèi)；

??? 當(dāng)設(shè)備保修期滿(mǎn)后,終身提供維修服務(wù)，只針對(duì)配件收成本費(fèi)；

??? 保修期滿(mǎn)后仍提供廣泛的軟硬件支持。

七、正信激光設(shè)計(jì)、制造標(biāo)準(zhǔn)

BS EN 60825-1：2007 Safety of laser products-Part 1： Equipment classification and requirements

BS EN 60825-4：2006 Safety of laser products-Part 4： Laser guards

BS EN 60204-1：2006 Safety of machinery-Electrical equipment of machines-Part 1： General requirements

BS EN ISO 14121-1：2007 Safety of machinery-Risk assessment-Part 1： Principles

BS EN ISO 12100-1：2003 Safety of machinery-Basic concepts, general principles for design-Part 1： Basic terminology, methodology

BS EN ISO 12100-2：2003 Safety of machinery-Basic concepts, general principles for design-Part 2： Technical principles

BS EN ISO 11553-1：2005 Safety of machinery-Laser processing machines-Part 1： General safety requirements

GB 7247.1-2001? 激光產(chǎn)品的輻射安全、設(shè)備分類(lèi)、要求和用戶(hù)指南

GB10320-1995??? 激光設(shè)備和設(shè)施的電氣安全

GB/T15490-1995? 固體激光器總規(guī)范

GB/T13740-1992? 激光輻射發(fā)散角度測(cè)試方法

GB/T13741-1992? 激光輻射光束直徑測(cè)試方法

GB 8702-1988??? 電磁輻射防護(hù)規(guī)定

正信激光產(chǎn)品執(zhí)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：ISO9001：2000

公司依據(jù)ISO9001標(biāo)準(zhǔn)模式建立質(zhì)量管理體系。對(duì)與公司產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)的所有環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制與管理，確保公司持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)顧客滿(mǎn)意的產(chǎn)品。

公司產(chǎn)品的安裝與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：合同簽訂后，完全依照客戶(hù)的技術(shù)指標(biāo)定制和制造、安裝設(shè)備，使其可以符合客戶(hù)工作的需求。依照雙方合同約定如期交貨，按照交貨清單完好交與客戶(hù)并驗(yàn)收合格。在貴司現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝調(diào)試，免費(fèi)對(duì)貴司人員進(jìn)行操作、維修、保養(yǎng)培訓(xùn)。

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