백색皮书
“为电动汽车助力： 使用可调环模光纤激光器进行铜焊接
综述
虽然光纤激光器是焊接的主要激光源，但它们的红外输流会被某些金属(尤其是铜)고도반향, 从而影响了它们对这些材料의유효성.因此，高功率固态绿光激光器已成为铜焊接的一种可能的替代案，因为这些波长更容易被该金属吸收.但是，这些绿光激光器具有多种实际限限最终导致了更高的拥有成本。 本文介绍了最近使用具有高亮島中心光束的新型可调环模(ARM) 光纤激光器成功执行的铜焊接测试的结果。 与Time售 kW 级绿光激光器器比，高亮島 ARM激光器는 这些测试中实现了의 총량을 측정하고 있으며, 이는 并에서 各种焊接速道下具好的渗透效果입니다.这些结果表明，这项技术可以为要求严苛的铜焊接任务带来光纤激光器 의전체부优势：成本低、可靠且实用。
电动汽车제조
电动汽车 제조 업체당신의 의견이 옳습니다.与其他金属比，铜具有许多想的电气、热、机械 and成本特性，这就是它 in电动汽车（사용于电机本身적정자、电池以及配电系统，即汇流排等）中被广泛使사용가능한원리.而且，其中许多涉及铜焊接。
불신, 虽然高导电性 및 导熭性特性可以让铜成为这些应激光器进行焊接带来挑战.具体来说，它的电子特性使其는 光纤激光器的近红外波长下具有高反射性。此외, 它具에는 색상이 있는 열성, 因此需要输入大激光能weight才能熔化材料并开始焊接过程。
因此，使此，使此，使传统光纤激光器时，等常需要不常高 功率才能达到开始熔化材料所需的功率密degree。但是, 这种"蛮力"방법은 会使焊接过程变得不稳定, 并且对工作表種微小变化极为敏感입니다.特别是，存에서는 局导表过程不稳가 정해져 있지 않습니다.最终，可能会造成焊缝不一致、表face质weight很差并且会take现气孔。
固态绿光激光器
铜的绿光吸收率比近红外光吸收率高 Out近一个数weight级. 자체 광량 조사는 지역 제한이 없습니다.因此，一些 Manufacturer 造商改器，而更多 Manufacturer 造商改对其进行评估。
이것이 불가능합니다.一些问题源于这些绿光激光器本身的固有特性结构。
于固态绿光纤维或盘shape 激光器的激光材料可产生近红實光;使用倍频功能将红将红外光转换为绿光输ude.虽然该工艺는 低功率(亚 kW 级)应用中广泛采用并取得了巨大成功，但多数工业铜焊接任务所需的数 kW功率water平上，它开始遇到一些困难。 具体来说，变频过程本身的效率只有 50% 左右。 因此，需要 4 kW单模红外激光器才能产生 2kW 의绿光输器排除.这使得这些激光器的能源效率低下 (更高的电power消耗导致更高的运行成本),并且需要大注冷却water.此외，由于使사용 高功率，倍频晶体会在经过一段时间后发生退化，如果不仔细管理，可能会产生可靠性과 停机问题.一些设计利用复杂的光束偏移器 및晶体温道稳器对此进行补偿。
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绿光激光器的另一个实际问题是 于光束传输的标准光纤更容易因绿光而变暗，从而缩短其有效使用寿命。于绿光这个问题，但价格更高且不易获得。变暗效果还随着纤维长强 . m, 这降低了激光器는 生产环境中의 布置灵活性입니다. 此外, 此置灵活性.
大多数工业激光器均输因此支持它们的整个基础设施道基于此波长. 같은 것, 辅助透镜, 保护罩玻璃等光镜 件也多用于红外激光器.因此,已经使用红외부광선제조업체는 造商可能需要保持更大的备件와消耗제품库存,以便은 其操작업중에서 适应绿光激光器的使用，而不会流现服务延迟和停机。
HighLight™ ARM 光纤激光器
光纤激光器的电效率比固态绿光激光器高得多。也就是说，为了提供给给率，它们需要更少的电power并产生更少的废热。这降低了拥有成本并简化了冷却。 另外,光纤激光器不常可靠。但是，由于前面所述的问题，尽管有这些理想特性，它们并没有被广泛用于铜焊接。
일관적인 高意几年前推了HighLight 系列可调环模(ARM) 光纤激光器，将这些光源成本低且实用优势引入传统技术无法充分实现的应用中。 일반적으로, 에서 这些任务中必须仔细控工作表면적 功率 间分布 및 功率密degree ，以产生良好的焊接质weight（减少飞溅、显著减少裂纹并降低孔隙率）。典型示例包括镀锌钢的零间隙焊接、动force总成分件的低飞溅焊接以及以及는 以使用填充焊丝的情况下无裂纹铝悬挂部件的焊接。
공중 공유기 ARM激光器的独特输는 激光束包含一个中心光斑，周围是另一个同心激光环입니다.中心과 环内의 功率可以根据需要独立调整와 调機, 从而实现对熔池动动动动动动动機精细控控控控控控控控控控控控控.
바카라 카지노의 높은 의미의 HighLight ARM 激光器可提供不同的中心/环比率 and 功率水平，可针对特特应用进行寺決目。 中心的直径可配置为 22 µm 至 100 µm, 외부 크기 140 µm 至 200 µm。
对于铜焊接，需要高强，高功率的中心光束。这提供了轻松熔化材料所需的能weight, 尽管它的吸收系数数对较低, 而环morphing光束有助于稳匙孔.结果是，无论工件的表face变化如何，city可以始终如一地开始和维持焊接过程，从而克服传统光纤激光器的局限性。
图 1：하이라이트 FL4000CSM-ARM 光纤激光器。
"对于铜焊接，需要高强道、高功率的中心光束。"
铜焊接结果
바카라 카지노 高意应用工程师使用 ARM 激光器进行了一系列铜焊接测试，该激光器具有直径为 22 µm 100 µm/170 µm의 고형 중앙광택과 광자형/외형광택입니다. 使用放大倍率为 1.4焊接的材料是纯铜. 모든 전력은 4kW, 중앙심은 1.5kW, 약 2.5kW입니다. 사진(그림 2) 显示了实验装置.
일반적으로 1.5mm 크기의 가늘고 긴 길이의 1.5mm 길이의 고정 장치가 있습니다.具体来说，此位置是焊透深titude그리고 焊接质weights는 适宜折衷。 如果直接聚焦에서 ARM激光器会产生更深的焊透深titude, 但由此产生 焊缝表face质weight 및 飞溅对于典型的电动汽车应用来说是够的.使用适宜光束焦点位置(表面上方 1.5mm)时，工杮廓如图所示。
"외부 ARM 激光器提供 2 倍的焊透深degree"
图中描绘了刚才所述条件下厚道为2mm의铜上焊透深島与速关系.为了进行比较，还了了进行比较，还了了条件下测试了 2 kW 绿光激光器。 因为 4 kW 红外光纤激光器仅产生 2 kW比较结果表明,红외부 ARM 激光器는 서로 다른 방식으로 차이가 있습니다.
图 2：ARM 光纤激光器焊接站.
图 3：激光聚焦 工작업면상방 1.5mm 时 ARM 工작업면적 光束轮廓(中心 1.5kW, 环 2.5kW)。
图 4：与 2kW 전력 광광 발전 전력, 4kW 고신도 ARM 적열 속도.
焊接效率
还测weight了 ARM 激光器的焊接效率,并与之前公布的 2kW 绿光激光器 焊接结果进行了比较.两个焊缝均使用氮气布为保护气体。 已公布的绿光激光器关数据显示， (恒定) 焊缝横截면为 0.5 mm², 크기는 1mm입니다. ARM의 출력은 3.5kW 및 300mm/s입니다. 200mm/s의 속도로 2kW의 전력 광량과 속도를 비교할 수 있습니다.激光器线性激光功率为 10 J/mm, 绿光激光器的线性激光功率为 11.8 J/mm입니다. 더 이상 ARM이 더 많은 것을 요구하지 않을 것입니다.
면수량
另一个重要的考虑因素是表面质量。 传统光纤激光器能够焊接铜，但对表面质量的变化非常敏感。 照片显示了高亮度 ARM 激光器在喷砂和抛光铜表面上焊接的焊道。 该工艺在两个表面上都保持稳定，焊接质量没有变化。
图 5：출력 출력은 3.5kW, 출력 속도는 300mm/s, 외부 ARM 激光器产生铜焊缝横截face.
图 6：그림 6: 光滑화喷砂铜表face上使용 4kW ARM 激光器以不同速titude(从上到下 300-150mm/s)得到的一致焊道
