摘要:众所周知对于一些不常见的有色金属来说,其对光能量的吸收随着光波长的减短而增加。例如铜对500nm以下波长的光吸收会比红外光增加至少50%以上,因此短光波长更适合于铜的加工。
众所周知对于一些不常见的有色金属来说,其对光能量的吸收随着光波长的减短而增加。例如铜对500nm以下波长的光吸收会比红外光增加至少50%以上,因此短光波长更适合于铜的加工。
目前,对于激光厂商来说,开发这些工业应用的短波长高功率激光器比较困难,也没有高功率选项可用,价格昂贵和低效率也增加了使用门槛。例如,市场上有一些基于倍频的固态激光源可在此波长范围内使用,产生波长为515nm和532nm(绿色光谱)激光。然而,这些激光源依赖于其非线性光学晶体将泵浦激光能量转换为目标波长的能量且功率损耗高,同时激光器需要复杂的冷却系统和复杂的光学设置。
为了攻克这一难关,人们把目光放到了蓝光半导体激光器上。一是由于蓝光有特定的属性。高反射率金属材料对蓝光的吸收率很高,这意味着蓝光对高反材料(如铜等)金属加工有着巨大的优势。
蓝光在铜熔化时吸收率稳定,变化小。开启蓝色激光焊接,维持相同能量密度就能持续焊接。蓝光激光焊接操控性绝佳、瑕疵率低,二者结合,可高效打造高品质铜焊缝。值得一提的是,蓝光在海水环境中展现出独特优势,其吸收量少使得传播路径得以延长,这无疑为水下激光材料加工领域开启了一扇全新的大门,让原本困难重重的水下加工变为可能。与此同时,蓝光还具备易于转换为白光的特质,利用这一特性,借助蓝色激光能够以超乎想象的紧凑设计,轻松达成泛光灯乃至其他各类照明应用,极大地拓展了蓝光的实用边界。
▲蓝光物理性能
二是基于氮化镓材料的半导体激光器可直接产生波长450nm的激光,而无需进一步倍频,因此具有更高的能量转换效率。
波长为450nm的激光对铜材料的加工效率比1µm的波长有望提高近20倍。与传统的近红外激光焊接工艺相比,高功率的蓝色激光在数量和质量上均具有优势。于数量层面而言,具备显著优势:焊接速度得以提升,工艺范畴得以拓展,此二者能够径直转化为更为快捷的生产效率,并且可以最大幅度地缩减生产过程中的停机时长。
从质量维度考量,同样优势尽显:能够获取更为宽泛的工艺区间,所形成的焊缝质量无飞溅与孔隙现象,机械强度更高,电阻率更低。而焊接质量始终保持一致,这将极大地促进生产良品率的提升。同时,蓝色激光还可以进行导热焊接模式,这是近红外激光所无法实现的。
随着互联网和人工智能的兴起,工业领域的新模式变革悄然开启。激光加工技术因融合数控技术、具备远程处理能力等天然优势,且无需频繁更换工具,故而在下一代智能制造领域占据主导地位已是大势所趋。
星汉激光蓝光半导体200W 激光器,纤芯直径105um 已批量出货,兼具高亮度与可靠性;针对消费类蓝光激光切割打标,星汉激光推出 5 - 70W 斑点小、分辨率高的雕刻模组,及 10 - 120W 高光学输出、适用于非金属切割的模组。
▲星汉激光蓝光泵浦源
▲星汉激光蓝光模组
蓝光半导体激光器产品内置自主研发高性能泵浦,采用先进的COS 封装,功率稳定性佳,如今功率输出可达 6KW;红蓝复合焊接系统融合蓝激光预热、光纤激光焊接优势,焊接有色金属无飞溅、成型美,广泛用于金银铜焊接、新能源电池焊接等领域。
▲星汉激光蓝光半导体激光器
高功率蓝光半导体激光异军突起,为激光技术注入全新活力。尽管当前基于高功率蓝光半导体激光的加工应用尚处起步阶段,不过随着未来技术与工艺的持续演进与突破,其有望成为下一代尖端智能制造的关键核心工具之一,引领行业迈向新的高度。
来源:焊接之家WELDHOME