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(lán)天下，讓我們采取新行動保護(hù)和凈化我們的地球”。隨著全球各國環(huán)保意識的加強(qiáng)，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(jìn)步和發(fā)展，全球各國環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，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?yán)顺痹谌蜷_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(jìn)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(shí)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(jī)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(fēng)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(hù)更要上心：當(dāng)環(huán)境溫度降至冰點(diǎn)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(jì)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(jī)與激光器的信號連鎖處于生效狀態(tài)，以防水冷機(jī)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(jī)，尤其在夜晚，請保證水冷機(jī)不停機(jī)，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(diǎn)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(diǎn)則混合液的凝固點(diǎn)約下降10℃，以此來決定乙醇的加入量。當(dāng)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(diǎn)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(jī)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(hù)氣體種類，氣體流量大小，運(yùn)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(qiáng)度。單模激光器的纖芯比較細(xì)，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(jìn)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(qiáng)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(zhǔn)直聚焦配比為100:200），及史陶比爾TX90六軸機(jī)器人進(jìn)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(shí)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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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(dāng)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(jìn)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(diǎn)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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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(shí)際要素對基準(zhǔn)在垂直方向上變動量的一項指標(biāo)。簡要表征的話，就是以一個線或面為基準(zhǔn)面，另一個線或面垂直投影到基準(zhǔn)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(shí)際上也是存在一定的發(fā)散性，激光光束的一項指標(biāo)——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(dāng)激光從激光器進(jìn)入切割頭經(jīng)過擴(kuò)束/準(zhǔn)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(dāng)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(diǎn)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(diǎn)，但是需要較高的功率密度才能實(shí)現(xiàn)。而實(shí)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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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(shí)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(shí)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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2020
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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(jī)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(hù)焊和熔化極惰性氣體保護(hù)焊兩種傳統(tǒng)焊接工藝進(jìn)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(shí)驗條件與方法 1.1 實(shí)驗設(shè)備實(shí)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(shí)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(diǎn)位置，保護(hù)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(jìn)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(dāng)增大激光功率時,熔深加深,焊接速度加快。2) 對達(dá)到一定焊接熔深的激光功率一般存在臨界值，達(dá)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(shí)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(jìn)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(dāng)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(diǎn)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(jī)在激光系統(tǒng)運(yùn)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(jī)使用不當(dāng)，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(jī)的使用注意事項，請各位按下文指示正確使用水冷機(jī)。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(jī)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(dāng)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(jī)，且水冷機(jī)一直保持開機(jī)工作狀態(tài)；水冷機(jī)停機(jī)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(jī)，可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際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(diǎn)上更有保障。水冷機(jī)所能夠允許的乙二醇最大添加比例是35%（對應(yīng)冰點(diǎn)-20℃）?？蛻羟屑缮米栽诶鋮s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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2019
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