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激光熔覆設備的區別
2016-05-13 行業新聞

   

激光熔覆設備市場有三種,即二氧化碳激光,半導體激光,YAG激光。 
 
二氧化碳激光熔覆設備因其波長10.64μm,是半導體激光、YAG激光波長的10倍,相同輸出功率的設備,二氧化碳激光在熔覆時的表面功率密度是半導體激光和YAG激光的三分之一,而熱影響區是半導體激光和YAG激光的三倍。為增加表面功率密度需增加設備的輸出功率,因此市場應用在熔覆市場的二氧化碳激光輸出功率都很大。一方面增加了設備的采購成本,另一方面,二氧化碳激光設備體積龐大,不適于現場修復和與各種熔覆工裝配合使用。二氧化碳激光運行成本,維修成本高,更換易損配件頻率高且價格昂貴。特別是二氧化碳激光熱影響區很高,被熔覆配件受熱變形率高,需要在熔覆過程中、熔覆后對熔覆配件進行復雜的保溫處理。所以,二氧化碳激光不是激光金屬熔覆工藝的好選擇。 

YAG
激光熔覆設備是脈沖輸出方式,熔覆時被熔覆基體熱影響極低,可以修復薄壁件、小件、高精度極易變形配件。YAG激光結構簡單,易于修復,配件價格低,是修復行業初期創業者,熔覆量不是很大單位的選擇。YAG激光的缺點是電光轉換率低,只有5%,因發光原理的限制不能生產1000W以上大功率激光設備,所以,YAG激光輸出功率小,熔覆效率低,不適于進行大配件,大面積熔覆。

目前市場上應用的直接輸出
半導體激光熔覆設備,輸出功率在2000W-6000W之間,半導體激光體積小,重量輕,電光轉換了達到50%,輸出激光波長808nm,976nm,1064nm等,解決了二氧化碳激光體積大、笨重、輸出激光波長長等缺點。解決了YAG激光不能生產大功率輸出激光的難題。但直接輸出半導體激光有兩個弱點:一是因為直接輸出半導體激光的光束整形困難,難于將激光輸出光斑整形到很小,所以直接輸出半導體激光不能進行薄壁件、小件、高精度易變形件的熔覆;二是購置設備成本高。


河南省煤科院耐磨技術有限公司生產的激光熔覆機采用原裝進口數控平臺,搭載美國相干(Coherent)4kW~10KW高功率半導體激光器。較其它激光熔覆設備具有明顯的性能優勢:
1. 輸出功率大,電光轉換效率高(大于45%),熔覆效率高。
2. 矩形光斑,尺寸可調,單道熔覆寬度大,能量集中度好、利用率高。對工件熱影響小,變形小。
3. 激光器集成度高,體積小,易損件少,自動化程度高,易于操作和維護。

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