1、激光的发展史“受激 1917年爱因斯坦提出辐射 ”的概念,奠定了激光的理论基础。1958年美国科学家肖洛和汤斯发现了一种奇怪的现象,当他们将闪光灯泡嗦发射的光照在一种稀土的晶体上时,晶体的分子会发出鲜艳的,始终会聚在一起的强光,由此他们提出了 “激光原理 ”,受激辐射可以得到一种单色性、亮度有很高的新型光源。1958年,贝尔实验的肖洛和汤斯发表了关于激光器的经典理论,奠定了激光发展的基础。1960年 7月 8日,美国人梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器,梅曼利用红宝石作发光材料,用发光度很高的脉冲氙灯作发光源,获得了人类有史以来的第一束激光,从而人们获得了性质和电磁波相似而频率稳定的光源,研究
2、现代化光通信时代也从此开始了,激光的英文简称是 “LASER”,意思是 “受激发射的光放大 ”。1965年第一台可产生的大功率激光器 二氧化碳激光器诞生。 1967年第一台 X射线激光器研制成功。1997年,美国麻省理工研究人员研制成功了原子激光器。中国第一台激光器( 1961) 什么是激光切割技术?定义:利用聚焦后的激光束作为主要热源的 热切割方法。应用学科:机械工程(一级学科);切削加工工艺与设备(二级学科);特种加工工艺(三级学科)激光的特点激光主要有四大特点a:激光底高亮度,激光器的亮度更高可高达1011W/cm2Sr。不仅如此,具有高亮度的光速经透镜聚集后,能在焦点产生数千度乃至上万
3、度的高温,这就使其可能可加工几乎所有的材料。b:激光的高方向性,能在有效的传递很长的距离的同时,还没,还能保证聚焦得到极高的功率密度,基本原理该技术采用激光束照射到钢板表面时释放的能量来使不锈钢熔化并蒸发。激光源一般用二氧化碳激光束,工作功率为 500 2500瓦。该功率的水平比许多家用电暖气所需要的功率还低,但是,通过透镜和反射镜,激光束聚集在很小的区域。能量的高度集中能够进行迅速局部加热,使不锈钢蒸发。此外,由于能量非常集中,所以,仅有少量热传到钢材的其它部分,所造成的变形很小或没有变形。利用激光可以非常准确地切割复杂形状的坯料,所切割的坯料不必再作进一步的处理。切割系统的组成激光器本体机
4、构激光头数控系统激光切割的应用领域金属板材加工 非金属板材加工(亚克力,塑料等)柔性材料的加工( FPC,PCB)石油行业射空弹夹管的加工 石油行业割缝筛管的加工 圆管相贯线的切割 针对不同行业材料激光器的选择也有所不同光纤激光主要是针对金属薄板加工光纤激光器的主要特点: (1) 光纤激光器电光转化效率高,转换效率达 30%以上,小功率光纤激光器无需配冷水机,采用风冷,可大幅度节约工作时的耗电,节省运行成本,达到最高的生产效率; (2) 激光器运行时仅仅需要电能,不需要产生激光的额外气体,具有最低的运行和维护费用; (3) 光纤激光器采用半导体模块化和冗余设计,谐振腔内无光学镜片,不需要启动时
5、间,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,降低了配件成本和维护的时间,这是传统激光器无法比拟的; (4) 光纤激光器的输出波长为 1.06微米,是 CO2波长的 1/10,输出的光束质量好,功率密度高,非常有利于金属材料的吸收,具有卓越的切割、焊接能力,从而使加工的费用最低 ; (5) 整台激光切割机光路由光纤传输,不需要复杂的反射镜等导光系统,光路简单,结构稳定,外光路免维护; (6) 切割头中含有保护镜片,使聚焦镜等贵重的易耗品消耗量极少; (7) 光通过光纤导出,使机械系统的设计变得非常简单,非常容易与机器人或多维工作台集成; (8) 激光器加上光闸后可以一器多机,通过光纤分光,分成多路多
6、台同时工作,易于扩展功能,升级方便、简单; (9) 光纤激光器体积小,重量轻,工作位置可移动,占地面积小; 光纤激光切割机较 CO2激光切割机的优势:1) 卓越的光束质量:聚焦光斑更小,切割线条更精细,工作效率更高,加工质量更好; 2) 极高的切割速度:是同等功率 CO2激光切割机的 2倍; 3) 极高的稳定性:采用世界顶级的进口光纤激光器,性能稳定,关键部件使用寿命可达 10万小时; 4) 极高的电光转换效率:光纤激光切割机比 CO2激光切割机电光转换效率高 3倍,节能环保; 5) 极低的使用成本:整机耗电量仅为同类 CO2激光切割机的 20-30%;6) 极低的维护成本:无激光器工作气体;光纤传输,无需反射镜片;可节约大量维护成本; 7) 产品操作维护方便:光纤传输,无需调整光路; 8) 超强的柔性导光效果:体积小巧,结构紧凑,易于柔性加工要求。激光在国外发展概况激光在国外发展概况l 德国通快公司 TRUMPF l 瑞士百超激光有限公司( Bystronic Laser AG) l 意大利的普瑞玛激光切割机有限公司( Prima Co.)l 比利时 LVD公司l 德国 Behrens公司l 以色列的 MLI公司l 日本的马扎克公司( Mazak)