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2007-05-14 00:09 |
多用途纖維激光面世
在工業(yè)生產(chǎn)中，激光是一個(gè)不可或缺的工具，可以用于切割汽車金屬片、硬化渦輪葉片、焊接航天器等。但是，迄今為止，工業(yè)激光只能有效完成一項(xiàng)特定任務(wù)——硬化、切割或者焊接金屬，而且激光器通常很大很笨重。據(jù)德國(guó)弗勞恩霍夫（Fraunhofer）協(xié)會(huì)網(wǎng)站5月3日?qǐng)?bào)道，該協(xié)會(huì)材料和射線研究所（IWS）的研究人員將在2007年慕尼黑國(guó)際應(yīng)用激光、光電技術(shù)貿(mào)易博覽會(huì)上展示一種新的多用途激光——纖維激光系統(tǒng)，它不僅可以硬化、切割，需要的話也可以焊接金屬。 Js /QL=,
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過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間，纖維激光的應(yīng)用都僅限于電子通訊。在傳輸電話和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的玻璃光纖中，纖維激光的信號(hào)正好足夠強(qiáng)到可以傳送微小的光脈沖。過(guò)去幾年中，纖維激光已經(jīng)發(fā)展到可以輸出幾千瓦功率的光，而厚度只有50微米。 E_T!|Q.
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過(guò)去，只有通過(guò)大量技術(shù)努力，才能使激光用于復(fù)雜的三維構(gòu)件。而纖維的優(yōu)點(diǎn)是像電纜一樣靈活，柔韌性強(qiáng)，纖維激光可以用于具有復(fù)雜外形的器件。IWS的研究人員給這套新開(kāi)發(fā)的激光切割、硬化系統(tǒng)裝備了一個(gè)機(jī)械手臂，巧妙地引導(dǎo)纖維，使得激光可以進(jìn)入復(fù)雜器件最不易進(jìn)入的角落。 5[Uv%A?H#_
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另外，纖維激光產(chǎn)生光的波長(zhǎng)約為1微米，非常容易被鋼和鋁吸收，能量很容易穿透材料。因此，在同樣能量輸出和10微米波長(zhǎng)的情況下，纖維激光切割的速度是二氧化碳激光的兩倍。并且它可以用于許多材料的加工，可以被輕松、靈活地整合進(jìn)生產(chǎn)線。 BV=~ !tsl
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“我們的系統(tǒng)更適合中小型企業(yè)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的單任務(wù)激光系統(tǒng)對(duì)它們來(lái)說(shuō)不劃算。”IWS的Steffen Bon?覻博士表示。在試驗(yàn)計(jì)劃中，系統(tǒng)的功能已經(jīng)擴(kuò)展到焊接。另外一個(gè)讓它受歡迎的優(yōu)點(diǎn)是尺寸——不算機(jī)械手臂的話，纖維激光器的大小約相當(dāng)于一個(gè)冰箱，僅僅是二氧化碳激光器的一半。 t[o_!fmxZ
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據(jù)介紹，系統(tǒng)的多功能性主要?dú)w功于激光束自身的質(zhì)量。纖維產(chǎn)生非常均勻的光線和一個(gè)很小的焦點(diǎn)。因此激光可以更有效地集中能量，更加迅速、準(zhǔn)確地運(yùn)行。另外，由于改進(jìn)的聚焦能力，現(xiàn)在可以從更遠(yuǎn)的工作地點(diǎn)進(jìn)行高速遠(yuǎn)程控制。 4Be\5Byr
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二氧化碳激光目前占有90%以上的市場(chǎng)份額，但是它們主要用于切割金屬平板，而不適用于更復(fù)雜的幾何形狀。并且，二氧化碳激光能量轉(zhuǎn)化率只有6%~10%，而纖維激光能達(dá)到20%。據(jù)介紹，纖維激光其他的優(yōu)點(diǎn)包括緊湊的結(jié)構(gòu)和高使用壽命。 ~DP_1V?
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當(dāng)然，除了二氧化碳和纖維激光，二極管激光也有自己的市場(chǎng)。它同纖維激光一樣產(chǎn)生短波長(zhǎng)、易吸收的光線，容易穿透金屬。硬化要求較大的焦點(diǎn)，以便于在短時(shí)間內(nèi)加工更大的表面；而為了更準(zhǔn)確地切割，焦點(diǎn)越小越好。這對(duì)二極管激光是個(gè)難題。相對(duì)而言，二極管激光較便宜，但對(duì)那些需要切割、焊接的公司來(lái)說(shuō)用處不大。未來(lái)，纖維激光可以實(shí)現(xiàn)這3個(gè)功能。“第一個(gè)纖維激光系統(tǒng)已經(jīng)在汽車工業(yè)中使用了。”IWS激光切割應(yīng)用項(xiàng)目主管Thomas Himmer博士表示。
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