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激光焊接初级资料

1.  激光概况

2.  设备构成

3.  保护气体

4.    安全

1.1 时间史:

1.2 术语:

光波的缩写

Nd-铷 Neodymium

Yb-镱 Ytterbium

Nd - 铷 Neodymium

UV-C:C类紫外光

UV-B:B类紫外光

A- 放大 Amplification by

Y-钇 Yttrium

Y-钇 Yttrium

Y - 钇 Yttrium

UV-A:C类紫外光

S- 受激 Stimulated

A-铝 Aluminium

A-铝 Aluminium

V - 钒酸盐 Vanadat

VIS:可见光visible

E- 发射 Emission of

G- 石榴石 Granat

G- 石榴石 Granat

O - 氧化物 Oxid

IR-A:近红外光

IR-B:中红外光

R- 辐射 Radiation

IR-C:远红外光

1.3 介质:

介质分类

激光介质

泵浦方式及泵浦源

应用范围

Wave length

Power range

气体激光

气体或蒸汽

电泵普:

气体高压充电

二氧化碳激光 / 材料加工氦氖激光 /测量应用

等离子激光 /测量/光化学.

10,6 ?m(远红外)

633 nm (红光)

175 - 583 nm(紫外)

最大 25 kW

< 0,1 W

< 1000 W

(不能实现连续.)

固体激光

参杂感光介质的

晶体或玻璃

光泵浦:

弧光灯,半导体激光等

Nd:YAG-rod lasers

Yb:YAG-disk lasers

Yb:quartz fiber laser

材料加工

医学应用

高精度微加工及材料改性

1064 nm

1030 nm

1070 nm

1.030 nm

最大6 kW

最大 16 k W

3.  几 kW

最大 8 kW

4.  200 W

弱化处理的器质性燃料

用于光谱分析

300 nm to

1200 nm 可调

< 100 W

半导体激光

单个发射器

远程通讯,DVD,

泵浦光源,医学

390 - 1700 nm

< 5 W

< 100 W

< 5000 W

连续和脉冲激光:

就好比手电筒,连续激光就像手电筒打开开关它就一直亮,而脉冲激光就是一闪一闪的

1.4 安全级别:

激光功率

安全级别

低输出激光(小于0.4mw)

基本不会对眼睛产生危害

低输出的可视激光(0.4mw-1mw)

class II

眩晕无法思考

可见的连续激光(1-5mw)

class IIA

眩晕无法思考

class IIB

有危险静止照射他人

高输出连续激光(大于500mw)

class IV

有火灾危险

1.5 波长等级:

激光种类

波长(纳米)

氩氟激光(紫外光)

氪氟激光(紫外光)

氙氯激光(紫外光)

氮激光(紫外光)

氩激光(蓝光)

氩激光(绿光)

氦氖激光(绿光)

氦氖激光(红光)

罗丹明6G染料(可调光)

红宝石(CrAlO3)(红光)

钕-钇铝石榴石(近红外光)

二氧化碳(远红外光)

2. 设备构成:

2.1设备总览图:

1 :显微物镜

2 : 激光器

3 :激光光缆

4 :聚焦透镜

5 :控制系统

6 :配电装置

7 :弧光灯电源

8 :激光器冷却装置

9 :操作区

10: 激光头组件

2.2 激光器:

能发射激光的装置。

(激光器意图)

1 :末端反射镜           2 :温度,固定

3 :温度,可调整       4 :泵浦单元

5 :谐振腔                 6 :输出耦合反射镜

激光器的主要部件:

泵浦单元.

带激光防护玻璃的谐振腔。

谐振器由两个折叠镜、末端反射镜和输出镜组成。

输出耦合反射镜是激光半透镜。

谐振腔、泵单元和反射镜支架通过已处理的去离子水冷却。

2.3 控制系统:

由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。

1:固定孔 (2x)

2 :X20电流输出的插接头

3: X21电流输出的插接头

4 :手柄

5:共轴测量插接头,每个App信号可选

6:X22电流输出的插接头3

7: X4插接头 24 V DC 和 EPE控制信号

8:4 个状态 LED:+15 V、-15 V、EPE 和ENABLEConverter(安全功          能)

9:X23:电流输出的插接头

10:接口:冷却水入流

11: 接口:冷却水回流

12:X1:电气连接插接头

13:状态 LED 错误(红色)和诊(绿色)

14: X33:CAN 总线插接头

15: X3:CAN 总线插接头

16: CAN 总线的地址开关

17:测试和诊断的插接头

控制其最重要的功能:

接通和关闭激光器。

控制激光头组件。

调节激光功率。

与外部设备(如 PLC)的通讯

控制系统还监控以下运行参数:

激光功率。

冷却媒介物的温度

激光器和激光头组件区域内的温度。

激光光缆的状态。

加工位置上的安全触点

2.4  控制系统构成:

1:PBT(电源)

2:CPX V4(中央计算机)

3:现场总线模块插接位置

4:DLCD_V4E(数字式激光器控制,版本 V4E)

5:ISA (Interface Scanner Analog)

6:ASV3 LLKM(安全回路和 LLK监控装置)

7:IIO3 (智能光学元件接口)

8:SW4(射束开关)(楔块式分向器的选项)

9:ICF(CAN 荧光接口)

2.5  冷却装置:

水吸取热量,并经回流歧管流入热交换器,热交换器将热量送入外部冷却循环回路,水再从热交换器流回水箱。

1:控制电路板 CCB    2:水箱

3:热交换器               4:电机阀

5:精滤器  6 :泵浦   7:集垢器

泵将冷却水冷却部件:

泵浦单元和激光器其它冷却部件

收器和激光头组件的其它冷却部件。

聚焦透镜.

二级管供给装置.

(工作视频)

(聚焦透镜扫描式)

(聚焦透镜固定式)

根据不同的使用情况可分为:

工作气体:在用焦距较大的 YAG 激光器焊接时需要使用。 该气体抑制金属蒸气的等离子体中激光束的吸取。

保护气体:挤出焊接位置上的空气,从而防止与空气中的成分反应。

射流气体:用于产生大量飞溅和蒸气的焊接应用。吹气喷嘴将射流气体吹过透镜,以保护透镜避免焊接过程中产生的飞溅物和雾水

4 安全:

4.1安全等级

根据国标安全等级分为以下4个级别:

4.2 设备安全危害分类

激光设备的危害程度分为以下6种:

激光的光束对人体的伤害程度为最高,机械故障为最低

4.3 激光对皮肤的危害

激光波照射在皮肤上通过皮肤的吸取,能量传输大的贯穿真皮烧伤皮下组织,能量传输小的对上皮层和真皮进行烧伤。

(皮肤对激光的吸取示意图)

(烧伤示意图)

4.4 安全防护

设备安全防护:

(设备外罩保护)

(标语提示)

(折射防护)

2.       个人安全防护:

(激光防护眼镜)

(激光校准滤镜)

(防护手套)

(工作服)

4.5 激光停止措施

遇到危险情况可以打开安全回路或按下急停按钮。

安全回路:

1:激光控制系统    2:避光器   3:门触点关闭  4:门触点打开

急停开关:

如果按下一个紧急停止按钮,则激光器所有可能造成危险的部件均马上关闭,之后不会再有激光射线发出。

-不放弃一点机会,不停止一日努力-

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