激光焊接頭光路的構(gòu)成和作用是什么？

激光焊接頭是激光錫焊系統(tǒng)的重要組成部分。激光焊接頭包括聚焦系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，保護(hù)氣體系統(tǒng)，光束傳輸系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)，那么激光焊接頭的光路系統(tǒng)是由哪幾個(gè)部分組成的?松盛光電來給大家介紹分享，來了解一下吧。

激光發(fā)射部分

構(gòu)成：通常包括激光發(fā)生器。例如光纖激光器中的泵浦源、增益介質(zhì)(摻雜稀土元素的光纖)和光學(xué)諧振腔。對于二氧化碳激光器，主要由放電管、電極、諧振腔等部分組成。

作用：這是光路的起始部分，其主要功能是產(chǎn)生高能量密度的激光束。以光纖激光器為例，泵浦源為增益介質(zhì)提供能量，使稀土離子實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，在光學(xué)諧振腔的反饋?zhàn)饔孟庐a(chǎn)生激光。這些激光束具有良好的單色性、方向性和相干性，為后續(xù)的焊接提供能量源。不同類型的激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光波長等特性不同，會(huì)影響到焊接的效果和適用材料范圍。例如，光纖激光器產(chǎn)生的激光波長一般在 1 - 2μm 之間，比較適合焊接金屬材料。

激光傳輸部分

構(gòu)成：主要由光纖或反射鏡組成。在一些采用光纖傳輸?shù)墓饴分?，光纖是關(guān)鍵的傳輸元件。光纖具有柔韌性好、傳輸損耗小的特點(diǎn)。而在采用反射鏡傳輸?shù)墓饴分?，?huì)有多塊高精度的反射鏡。

作用：

光纖傳輸：將激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光束傳輸?shù)郊す夂附宇^的其他部分。它能夠?qū)崿F(xiàn)長距離的靈活傳輸，比如在大型工業(yè)生產(chǎn)車間，激光源可以放置在一個(gè)相對安全和合適的位置，通過光纖將激光傳輸?shù)讲煌暮附庸ぷ髡军c(diǎn)。

反射鏡傳輸：反射鏡可以精確地改變激光束的傳播方向，確保激光束按照預(yù)定的光路傳輸。例如，在一些復(fù)雜的光路系統(tǒng)中，通過合理設(shè)置反射鏡的角度，可以使激光束繞過其他設(shè)備或者在緊湊的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，最終準(zhǔn)確地進(jìn)入激光焊接頭的聚焦部分。

激光聚焦部分

構(gòu)成：主要由聚焦透鏡構(gòu)成。這些聚焦透鏡通常是高精度的光學(xué)鏡片，其材質(zhì)和光學(xué)性能根據(jù)具體的激光波長和焊接要求進(jìn)行選擇。

作用：將傳輸過來的激光束聚焦到待焊接材料的表面。通過調(diào)整聚焦透鏡的焦距，可以改變光斑的大小和能量密度。例如，在微焊接領(lǐng)域，將光斑聚焦到很小的尺寸(如幾十微米)，可以使能量高度集中，實(shí)現(xiàn)對微小部件的高精度焊接。同時(shí)，聚焦透鏡還可以控制激光束在材料表面的深度方向上的能量分布，從而影響焊接的熔深和熔寬等參數(shù)。

輔助光路部分(如果有)

構(gòu)成：可能包括分光鏡、光束整形器等。分光鏡可以將一束激光分成多束，用于同時(shí)進(jìn)行多個(gè)位置的焊接或者一部分激光用于監(jiān)測等其他用途。光束整形器則可以改變激光束的形狀，例如從圓形光斑變?yōu)榫匦喂獍?，以更好地適應(yīng)不同形狀焊縫的焊接需求。

作用：分光鏡可以提高激光的利用效率，實(shí)現(xiàn)多種焊接方式或者功能的組合。例如，在一些自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線中，分光后的激光可以同時(shí)對多個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行焊接，提高焊接速度。光束整形器能夠使激光的能量分布更符合實(shí)際焊接需求，對于焊接一些特殊形狀的焊縫，如長而窄的焊縫，將光斑整形為矩形可以使焊接更加均勻、高效。

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