光纤激光器是该分类中唯一一种连续波激光,因为光纤激光器可以使光束聚焦后的光点尺寸小于25微米,这样就可以获得焊接所需要的高功率密度。为了保证在微加工领域的价格竞争力,光纤激光器功率一般不超过200W,这样也就限制了其最大的光点尺寸,无法提供足够的功率密度,一般焊点尺寸不超过75微米。这是光纤激光器一个最大的限制,这样在实际生产中,按配合公差和叠加公差来调节接头/部件时,往往无法保证±15毫米的误差范围。

光纤激光器主要用于为了保证稳定性对焊点要求很高的厚度较薄材料的搭焊中。光纤激光器采用焦距为150mm的镜头可以产生直径小于25微米的光点,这样给加工带来了足够的操作空间。光纤激光器采用搭焊焊接可以以较高的速度获得熔深达到0.01in甚至高于0.01in的焊缝;200W单模式光纤激光器在高达50in/s速度下可以获得0.004in的熔深。

相比较来说,脉冲Nd:YAG激光器除了薄箔片焊接外在这个区间可以满足所有的应用。该激光器的光点尺寸、脉冲宽度以及峰值功率范围都较大,因此在经过调节和优化后几乎可以满足各种焊接需求。

◆0.01~0.03in焊缝熔深

上面所说的脉冲Nd:YAG激光器和光纤激光器的应用分类在这里依然有效,但是范围较窄。脉冲Nd:YAG激光器用于大多数的点焊加工,而采用约500W功率且光点直径为0.01微米的光纤激光器可以用于低容差的对接焊和角焊中。脉冲Nd:YAG激光器的性价比相对较高,500W和25W功率的激光器可以在不同焊接速度下带来不同的焊缝熔深;峰值功率可以保证熔深性能而平均功率可以保证缝焊的焊接速度。

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