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泵浦灯(照明灯)

摘要: 激光熔覆的工艺设备原理 熔覆技术:激光熔覆根据熔覆材料的供应方式大致可分为两类,即预置激光熔覆和同...

激光熔覆的工艺设备原理

熔覆技术:激光熔覆根据熔覆材料的供应方式大致可分为两类,即预置激光熔覆和同步激光熔覆。预置激光熔覆是将熔覆材料预先放置在基体表面,然后用激光束照射使其扫描熔化。覆层材料以粉末、线和板的形式添加,其中粉末是最常用的。同步激光熔覆是将熔覆材料直接送入激光束中,使进给和熔覆同时完成。熔覆材料主要以粉末的形式进给,有的还采用线材或板材进行同步进给。预置激光熔覆的主要工艺流程为:基材熔覆表面预处理-预置熔覆材料-预热-激光熔化-后热处理。同步激光熔覆的主要工艺流程为:基体熔覆表面预处理-进给激光熔化-后热处理。按照工艺流程,与激光熔覆相关的工艺主要包括基体表面的预处理方法、熔覆材料的进给方法、预热和后热处理。激光器的工作原理:激光熔覆的成套设备由激光器、冷却装置、送粉机构、加工台等组成。激光器的选择:广泛使用CO2激光器和固态激光器。CO2激光器是应用最广泛、品种最多的激光器。广泛应用于汽车工业、钢铁工业、造船工业、航空航天工业、汽车工业、机械工业、冶金工业、金属加工等领域。占全球工业激光器销量的40%左右,在北美更是高达70%。1.高功率。CO2激光器是目前输出功率最高的激光器之一,最大连续输出功率可达几十万瓦。2.效率高。光电转换率可达30%以上,远高于其他加工激光器。3.光束质量高。模式好,相干性好,线宽窄,运行稳定。传统的固体激光器通常采用大功率气体放电灯泵浦,其泵浦效率约为3% ~ 6%。泵浦光发出的大量能量转化为热能,不仅导致固体激光器采用体积庞大的冷却系统,还会造成工质不可磨灭的热透镜效应,恶化光束质量。此外,泵灯的寿命约为400小时,因此操作人员需要花费大量时间频繁更换灯,中断了系统工作,大大降低了自动化生产线的效率。与传统的灯泵浦激光器相比,固体激光器(光纤激光器、圆盘激光器、二极管激光器)具有以下优点:(1)转换效率高:由于半导体激光器的发射波长与固体激光器的吸收峰重合,泵浦模式可以很好地匹配激光振荡模式,因此光光转换效率非常高,已经达到50%以上。整机效率也可以和二氧化碳激光器相当,比灯泵浦固体激光器高一个数量级。(2)性能可靠,寿命长:激光二极管的寿命比闪光灯长得多,达到15000小时。泵浦光的能量稳定性好,比闪光灯好一个数量级。这是一种性能可靠的全固化器件。是目前为止唯一一款无需维护的激光器,特别适合大规模生产线使用。(3)输出光束质量好:由于二极管泵浦激光器转换效率高,降低了激光工作物质的热透镜效应,大大提高了激光器的输出光束质量,激光束质量接近极限。(4)速度快,深度深,不变形,熔覆层无夹渣,熔池细而细,无气孔。(5)可在室温或特殊条件下工作。比如激光束通过磁场后不会偏转吗?可以在真空中使用,可以用玻璃和透明材料包覆。(6)可以进行薄壁激光熔覆而不会使基底变形。但如果熔覆材料包括粉末和基体材料都是高反射材料,光纤激光器和二极管激光器由于自身的设计特点就不适合,而圆盘式激光器更适合焊接(包括熔覆)和切割高反射材料。

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1.YAG系列晶体1。Nd: YAG晶体:Nd: YAG晶体是目前最优秀的激光晶体。激光的波长为1064nm,广泛应用于军事、工业和医疗行业。可提供F1-20 (d) 10-140 (l) mm,nd浓度0.6 ~ 1.1 at的激光棒和各种板条元件。%.2.Ce: Nd: YAG晶体对于闪光灯泵浦的激光器,泵浦光的发射光谱实际上是宽带连续泵浦,只有少数光谱峰与Nd离子的吸收峰相匹配,所以一般的灯泵浦只利用了一小部分光谱能量,效率较低。在Nd: YAG晶体的基础上,加入Ce离子形成Ce: Nd: YAG,利用Ce离子的能量吸收紫外光谱中的光子能量,以无辐射跃迁的方式将能量转移给Nd离子,提高了光谱的利用率。因此,该激光棒具有高效率、低阈值和良好的重复频率特性。此外,它有效地利用了对Nd: YAG有害的紫外辐射(长期的紫外辐射会在Nd: YAG晶体中形成色心,从而降低晶体的激光性能),因此可以抵抗紫外辐射,甚至不需要专门的紫外应时套筒。Ce: Nd: YAG晶体经Ce掺杂后呈黄色,故又称黄棒。提供激光棒和各种板条元件,能够加工F1-20 (d) 10-140 (l) mm,钕浓度为0.6 ~ 1.1 at。%和0.03 ~ 0.4 at的Ce浓度。%.3.Yb: YAG晶体Yb3+3360YAG是一种通过在钇铝石榴石(YAG)基质中掺杂Yb3产生1.03um近红外激光的激光晶体。与Nd:YAG属于同一基质,但由于掺杂不同,其生长过程也不同。掺镱YAG具有高量子效率(91%)和晶体光

谱简单,无激发态吸收和上转换,且无荧光浓度猝灭,掺杂浓度高(可达30at.%以上),有较长的荧光寿命(0.91ms),吸收带带宽(18nm)比Nd:YAG的(<4nm)宽得多,能与二极管的泵浦波长有效耦合。在相同的输入功率下,Yb:YAG泵浦生热仅为Nd:YAG的1/4。而且YAG基质的物化特性综合性能最为优良,所以Yb:YAG已成为最引人注目的固体激光介质之一,LD泵浦的高功率Yb:YAG固体激光器成为新的研究热点,并将其视为发展高效、高功率固体激光器的一个主要方向。 目前,工业用激光设备如:激光打标机、激光雕刻机、激光焊接机、激光划片机、镭雕机、激光打孔机等都是采用Nd:YAG激光棒的。  [编辑本段]常用YAG尺寸  目前常用的YAG尺寸其直径从1.5mm-14.0mm以0.5mm往上梯增。长度尺寸从15mm,20mm,25mm,30mm,35mm,40mm,45mm,50mm,55mm,60mm,70mm至200mm.均可完成组合尺寸。

yag是什么?

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