工业激光加工设备概述.pptx

《工业激光加工设备概述》 激光加工设备在现代工业中扮演着至关重要的角色，它以其高效、精确和灵活的特性，广泛应用于切割、焊接、打标、钻孔等多个领域。本部分将详细介绍其中的关键组件——激光器，以及其工作原理。 激光器的核心包括固体激光器、气体激光器和激光加工的光学系统。固体激光器以其独特的性质成为工业应用中的主流选择之一。其中，红宝石激光器是最早被开发和应用的固体激光器，它的激活粒子是Cr3+，基体是Al2O3晶体。红宝石激光器具有在410nm和550nm处的强吸收谱线，但阈值高，需要较大的泵浦光能，且温度敏感，效率较低。相比之下，掺钕钇铝石榴石（Nd3+:YAG）激光器则展现出更好的性能，其阈值低，物理化学性质稳定，导热性能优良，适合制作大功率激光器。 气体激光器如CO2激光器和CO激光器，它们的工作物质以气体形式存在。CO2激光器在10.6μm处有较强的激光输出，适合进行金属切割和焊接。这些气体激光器的激励源通常采用电弧放电，谐振腔设计和冷却系统也相当关键，以保证气体激光器的稳定工作。 激光加工的光学系统是激光器不可或缺的一部分，包括谐振腔、电源、冷却系统和控制系统。谐振腔的作用是选模并提供反馈，使得激光得以稳定振荡。电源为激励源提供能量，冷却系统则确保激光器在高功率运行时不会过热。控制系统则用于监控和调节整个系统的运行状态，确保其稳定可靠。 激光器的工作原理基于粒子数反转和激光放大效应。通过激励源，使工作物质的粒子处于激发态，当这些粒子从高能级跃迁到低能级时，会释放出光子，形成激光。谐振腔则通过反射镜来限制光的传播方向，增强激光的输出。 工业激光加工设备涉及了多学科的知识，包括光学、材料科学、热力学和控制工程等。理解这些基本原理和组件对于有效使用和维护激光加工设备至关重要。随着技术的不断发展，新型激光器和优化的激光加工技术将持续推动工业制造的进步。