光纖激光技術(shù)已被工業(yè)行業(yè)證明是最佳的利器,由于其能量的高密度,加工質(zhì)量和效率倍數(shù)高于同類功用工藝設(shè)備,還由于其超高的光電轉(zhuǎn)換率和其免維護(hù)性使其運(yùn)行成本極低,對(duì)水、電、氣的消耗都是最低的。激光表面處理主要分為:激光表面硬化、激光表面熔敷、激光表面合金化、激光沖擊硬化和激光非晶化。其優(yōu)點(diǎn):
1.能量傳遞方便,可以對(duì)被處理工件表面有選擇的局部強(qiáng)化;
2.能量作用集中,加工時(shí)間短,熱影響區(qū)小,工件變形?。?/p>
3.處理表面形狀復(fù)雜的工件,而且容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線;
4.改性效果比普通方法更顯著,速度快,效率高,成本低。 單模光纖激光器光束質(zhì)量接近理論極限,多模光纖激光器光束質(zhì)量接近CO2激光器TEMOO模,優(yōu)異的光束質(zhì)量使得光纖激光器具備多種領(lǐng)域的應(yīng)用能力,如:焊接、切割、鉆孔、熔敷,打標(biāo)等,同時(shí)加工對(duì)象也是其它激光器不能比擬的,如在鋁合金、銅合金焊接方面,具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
光纖激光器主要應(yīng)用于:
1.高質(zhì)量切割: 在激光熔化切割中,高功率多模激光通常用于薄板材和厚板材的連續(xù)切割。由于焦深大、光斑小,因而厚金屬切割時(shí)形成的切口小、切壁直。高功率多模激光的常見應(yīng)用領(lǐng)域包括鋼企的零部件的3-D切割,如液壓成形管件、耐高溫鋼等,鋁、鈦合金材料的鉚釘孔切割,高壓容器和鋼鐵行業(yè)的厚鋼板切割。激光發(fā)生系統(tǒng)中沒有一片鏡片,不需要維護(hù),不需要導(dǎo)光系統(tǒng),體積小巧便于集成,不需要啟動(dòng)時(shí)間,卓越的切割和焊接表現(xiàn),光束質(zhì)量好功率密度高,柔性導(dǎo)光系統(tǒng)易于集成,一機(jī)多用;一臺(tái)光纖激光器和一個(gè)機(jī)器人就可以替代幾臺(tái)冷加工機(jī)床。
2.焊接:光纖激光器的光束質(zhì)量好,連續(xù)功率大,適用于深熔焊和淺表熱導(dǎo)焊。連續(xù)激光通過調(diào)制可提供激光脈沖,從而獲得高峰值功率和低平均功率,適用于需要低熱輸入要求的焊接。光纖激光器焊接的其它例子包括傳動(dòng)部件全熔焊、厚鋼板深熔焊、高速釬焊等等。由于其能量集中,光斑直徑小,在焊接中工件熱變形小,速度快,無(wú)母材稀釋等現(xiàn)象。光纖激光更為可靠和耐用,比傳統(tǒng)激光更適于切割和焊接,使用成本更低: 最小的能耗,尺寸最小的激光器,易于集成,不需要激光氣體,免維護(hù)不需要更換配件,無(wú)論采用何種光束輸送方式,光纖激光器都具有無(wú)可比擬的性能。
3.激光表面淬火:又稱為激光相變硬化, 是指以高能密度的激光束照射工件表面, 使激光作用區(qū)的溫度急劇上升形成奧氏體, 經(jīng)隨后的快速冷卻, 獲得極細(xì)小馬氏體和其他組織的高硬化層的一種熱處理技術(shù)。
4、激光表面熔覆:對(duì)軋輥而言無(wú)需整體預(yù)熱、保溫等工序及設(shè)備,保證軋輥磨削輥型不變,加工中不會(huì)稀釋母材,不產(chǎn)生應(yīng)力變形,不產(chǎn)生龜裂,處理后無(wú)需保溫退火。光纖激光光斑形狀可調(diào)為圓形或矩形,故熱熔覆效率更高??捎脕?lái)制造鋼廠大量常用的耐磨、耐高溫、耐腐蝕的構(gòu)件。如輸料用耐磨板等。速度快且質(zhì)量好。僅此項(xiàng)鋼廠可減少大量鋼板用量。
5.激光打標(biāo):光纖激光器應(yīng)用于激光打標(biāo)機(jī)的優(yōu)勢(shì) A.光束質(zhì)量好,接近衍射極限。TEM00基橫模輸出,M2接近1,光束發(fā)散角為0.24mrad; B.脈沖重復(fù)頻率高,輸出功率穩(wěn)定,單脈沖能量波動(dòng)小于1%,從而可實(shí)現(xiàn)高速激光標(biāo)刻,還可精確控制光斑的大小,深度,形狀; C.高效率,插頭效率高達(dá)20%,電光轉(zhuǎn)換效率可達(dá)70%; D.環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),可在高震動(dòng),高濕度的環(huán)境下連續(xù)正常工作。E.無(wú)水冷裝置,體積小,效率高,可靠性高,長(zhǎng)時(shí)間免維修,節(jié)約使用成本。光纖激光打標(biāo)機(jī)的優(yōu)勢(shì)其實(shí)就是在于光纖激光器的優(yōu)勢(shì)。