背景“人与自然需要和谐共存；我们只有一个地球，同在一片蓝天下，让我们采取新行动保护和净化我们的地球”。随着全球各国环保意识的加强，以及石油、天然气等不可再生资源的日益减少，再加上人均汽车拥有量日益增加，对环保和不可再生资源产生极大的挑战；寻求新能源是全球共同迫不及待的追求。近些年来科学技术不断进步和发展，全球各国环保意识不断增强，绿色低碳出行的号召带动了不少新兴企业的快速发展，新能源汽车便诞生了。新能源汽车浪潮在全球开始盛行，动力电池作为新能源汽车核心部件，直接决定了整车性能，而生产设备的精度和自动化水平将直接影响电池的质量、效率和一致性。激光技术作为一种先进的加工技术，是高性能动力电池生产的最佳选择。（ 数据来源：中国产业研究院）动力电池焊接质量的好坏直接决定了电池的连接性能、安全性和使用寿命。激光焊接相较于传统焊接工艺来说，更适合动力电池的焊接。激光焊接具有能量密度高，焊接速度快，加工精度高，热影响区小，易实现自动化等优势，已经被动力电池行业接受。目前，在新能源和焊接生产制造领域，铝合金、紫铜等高反材料的应用占整个动力电池及电机整体的90%以上。采用传统常规型号单一传输芯径激光器焊接铝合金和紫铜时，不可避免的会出现如下缺陷：1铝合金、紫铜对激光的吸收率低，反射率高，连续焊接稳定差、成型差；2容易产生飞溅、气孔和裂纹，气孔和裂纹会大幅降低焊接接头的性能以及质量；3飞溅和...
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2022
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小雪节气过后，天气愈发寒冷，低温、大风天较多，尤其是北方地区，今年更是早早迎来降温和雨雪。在冬日极低的温度条件下，激光器的防冻维护更要上心：当环境温度降至冰点以下时，激光器中的冷却液会由液态变为固态，体积也会增大并可能涨破水管。而一旦内部器件被涨裂，激光器则可能面临返厂维修的窘境，给用户带来较大的经济损失。 要如何做才能防止激光器出现上述问题呢？别着急，飞博激光教你防治办法！方法一：保证水冷机与激光器的信号连锁处于生效状态，以防水冷机出现故障时影响到激光器的核心部件。方法二：不关水冷机，尤其在夜晚，请保证水冷机不停机，同时将水温设置在5~10℃之间，保证冷却液正常流动且温度在冰点以上。方法三：在冷却水中加入防冻液，防冻液一般推荐乙醇和水的混合液，乙醇含量每提高10个百分点则混合液的凝固点约下降10℃，以此来决定乙醇的加入量。当然我们也可以选择市面在售的防冻液，如Clariant公司的AntifrogenN防冻液，防冻液和去离子水的比例是3:7，按这个比例添加后能将冷却液的冰点降低到-20℃。除上述提到的两种方案外，客户万不可采用汽车或其他机床防冻液来替代，因这些防冻液里...
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2020
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随着焊接材料种类越来越丰富，客户对焊接质量的要求也越来越高。影响激光焊接质量的因素很多，如保护气体种类，气体流量大小，运动控制方式和精度等。诸多影响因素中光纤激光器是保证良好焊接质量的关键因素。激光器影响焊接质量的因素也有很多，如激光功率、焊接速度、离焦量等，但往往忽略光束模式这一因素。光纤激光器的光束模式分为单模和多模两种。在焊接应用中，聚焦光斑对焊缝熔深有很大影响，间接影响焊缝的抗拉强度。单模激光器的纤芯比较细，光束质量优于多模，激光能量呈高斯分布，中间能量密度最高，三维图是一个尖圆的山峰状，如图中上排两图。多模激光器的纤芯相比粗一些，光束质量相比单模要差一些，能量分布相比单模光斑平均一些，三维图像一个倒扣的杯子，如图中下排两图。飞博激光以不同光束模式对Q235钢板进行相关焊接测试，测试结果仅供客户和终端应用厂家在选择焊接用激光器时作参考使用。本次测试采用飞博激光2000W连续激光器，分别以单模和多模两种模式搭配嘉强BW240-4KW光纤激光高功率及具有同轴 CCD 显示和照明功能的焊接头（准直聚焦配比为100:200），及史陶比尔TX90六轴机器人进行焊接，并采用JZX91熔深显微镜观察焊缝熔深。焊接参数如下表所示：不同光束模式的实验结果如下图所示 由上图分析发现：1. 激光功率一定的情况下，随着焊接速度的减...
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2020
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在激光切割不锈钢的过程中，时常会遇到各类小问题，如穿孔后表面有大量无法清除的黏着物，初始切割时偶尔会切不透，切割小轮廓或者尖角时出现挂渣等，下面我们就针对这些问题做原因分析并给出相应的解决方法。1. 在不锈钢穿孔加工时，激光束照射到材料表面，表面材料融化并被吹散到周围形成须状黏着物，这些黏着物会明显影响电容调高传感器的仿形动作，导致切割不良。要解决这个问题可以从以下几方面入手：(1) 调整穿孔工艺，提高频率、降低单一脉冲的输出功率可有效减少熔融物的产生，当频率由200Hz增加到2000Hz时可以明显看到孔口的飞溅物大幅减少，需注意此方法会增加热输入量。(2) 借助能减少金属粘附的崩渣防止剂及利于后期处理的表面活性剂，以减少熔融物的附着；或加大穿孔时的气压，把熔融物吹走进而减少孔口的黏着物。(3) 调整切割方式将孔口黏着物去除，如一些切割系统中会提供穿孔后再在孔边切割一个小圆将黏着物一同切掉的功能；或在穿孔后将焦点向上方移动，将黏着物再融化并用气流吹走。飞博激光器输出光束质量更...
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2020
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放眼现代制造工业，激光切割的应用越来越广泛，这一增长势头主要源自于激光切割的诸多优势，如切割材料种类广泛，切割路径灵活多变等。在切割过程中，垂直度的把握直接关系到切割质量和切割速度。什么是垂直度？垂直度是限制实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项指标。简要表征的话，就是以一个线或面为基准面，另一个线或面垂直投影到基准面上的长度，就是图（1）中的L。图（1）切割过程中，良好的垂直度不仅带来良好的视觉感受，对于加工精度和加工便捷性也都有大幅提升。那么激光切割过程中影响垂直度的因素都有哪些？首先，从光学性质上来说，虽然激光是一种高指向性的光束，但实际上也是存在一定的发散性，激光光束的一项指标——发散角，即说明了激光的这一特性。如（2）图所示，θ即为光束发散角，而当激光从激光器进入切割头经过扩束/准直镜和聚焦镜后呈现出（3）图中的状态，这时就涉及到一个非常重要的概念，即“焦深”。当发散角越大焦距越短时，焦深越短，反之发散角越小或焦距越长，则焦深越长。同功率激光器，短焦深的优势是焦点处能量密度更高，薄板加工速度更快，而长焦深的优势则是厚板切割能力更好。同时鉴于切割时光束在割缝中多次“反射式”传播和被吸收，故长焦深更容易带来好的垂直度。 图（2） ...
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2020
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2μm光纤激光器切割木材工艺总结 目前，木材的切割多是以传统的锯片切割形式进行，但会产生大量的锯末和噪音等污染。采用激光对木材进行切割不但可以降低噪音，同时还可以减少锯末颗粒的产生，削减对人体的危害。激光切割木材的断面质量也要比传统方式切割的要好，切割面上粗糙、撕裂或者绒毛木纹并不明显，而是覆盖了一层薄碳化层。激光切割木材机理激光切割木材有两种不同的基本方式：瞬间气化和燃烧。激光切割木材的方式取决于激光切割时被木材吸收的功率密度大小。瞬间气化是较理想的一种木材切割方式，木材在聚焦激光束的照射下气化形成切缝。气化切割的特点是：切割速度快，热量传输不到未切割的基材上，剖面无碳化，仅有轻微发暗和釉化。而燃烧方式的切割主要是因为光束功率密度较低，其特点为切割速度较慢，切缝更宽，切割厚度大，切割时伴有烟尘和焦味。燃烧方式切割单位材料所消耗的能量要比气化方式更高，且切边有碳化现象。不过在切割木材的实际过程中，气化的同时基本上都伴有燃烧，这是因为气化方式虽然具有高效能的优点，但是需要较高的功率密度才能实现。而实际的激光照射过程，由于受激光输出功率和光束模式的影响，在材料光照表面总有部分区域的光束功率密度低于气化所需的功率密度值，因此出现少量燃烧的现象。另外，激光切割木材同样需要与光束同轴的辅助气流，一般为低压惰性气体或者空气。什么类型的激光器能切割木材激光切割木材一般是选用CO2激光器...
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2020
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泵浦光源（简称泵源）作为光纤激光器的核心器件，对激光器的功能和性能无疑都有着至关重要的决定性作用。许多初接触激光或非激光专业技术人员对泵源这一器件尚不算深入了解，因此对这一器件的疑问也比较多。今天飞博激光将通过问答形式向非专业人士科普泵源的几个相关知识。 问题1 目前1μm光纤激光器泵浦光源有哪些？飞博激光高级研发人员答：1962年，H.W.Etzel等人成功研制出第1台掺镱离子(Yb3+)的光纤激光器，即目前最常见的1μm波长（1.064μm/1.080μm）光纤激光器｡2004 年，南安普敦大学的 Jeong 等利用975nm LD 双端泵浦纤芯直径 43μm的双包层掺镱光纤，产生了1.01 kW的1090 nm激光输出，实现了世界上第一个千瓦级光纤激光输出。此后，915nm和975nm泵浦Yb实现1μm波段激光器成为主要的泵浦激光选择。图1给出了Yb3+离子的吸收截面与辐射截面。在室温下，吸收谱线在850nm~1050nm之间存在着两个吸收峰，分别为915nm和976nm。976nm的吸收峰较高但是很窄，其吸收谱宽约为10nm；而915nm处的吸收峰则比较低和宽，吸收峰的高度大约为976nm 峰值的三分之一，但是吸收谱宽约为50nm，是976nm处吸收谱宽的5倍左右｡发射光谱在900nm~1200nm之间也存在两个峰，分别为976n...
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2020
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刘东宇 王锦军 上海飞博激光科技有限公司随着汽车行业的不断壮大，纯电动汽车和燃料电池汽车将共同主导中国新能源汽车市场的未来发展。电动车轻量化和燃料电池的大量使用，必然涉及到越来越多的铝合金焊接工艺。铝合金具有良好的物理、化学和机械性能，是工业生产中一种重要的轻金属材料。目前铝合金材料的连接还主要是以惰性气体钨极保护焊和熔化极惰性气体保护焊两种传统焊接工艺进行焊接的。这两种焊接工艺焊接速度慢、生产效率低，而且焊接热输入大，使得铝合金焊接变形较大，同时焊接接头处晶粒粗大，从而导致产品质量较差。而作为一种高能量密度热源的激光，具有较快的焊接速度和较小的热输入，因此焊接变形小，获得的产品质量也较为优异。1 实验条件与方法 1.1 实验设备实验采用高光束质量的飞博激光YDFL-2000-CW-MM高功率连续光纤激光器，工作模式为：CW/QCW，中心波长为1080nm,光束质量M21.2 实验材料按合金化系列，铝及铝合金可分为 1 系（工业纯铝）、2 系（铝 - 铜）、3 系（铝 - 锰）、4 系（铝 - 硅）、5 系（铝 - 镁）、6 系（铝 - 镁 - 硅）、7 系（铝 - 锌 - 镁 -铜）、8 系（其他）八类合金。不同的系列的铝合金由于成分和组织的差异，所表现出来的焊接性能相差也是比较大的。3系铝合金是防锈铝合金，具有优秀的防锈特性，成形性、熔接性、耐蚀性均良好，其...
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2020
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激光深熔焊接作为激光焊接的两种基本模式之一（另一为热传导焊接），其应用越来越广泛。为了获得更高的激光深熔焊接效益，飞博激光特为各位焊接用户总结了此种焊接方式的主要影响因素，包括激光功率密度，焊接速度，焦点位置，保护气体，工件接头装配间隙，材料本性等各个方面，助力各家用户趋利避害，最大限度利用好激光器及激光设备。 1. 激光功率密度1)进行深熔焊接的前提是聚焦激光光斑有足够高的功率密度，因此激光功率密度对焊缝成形有决定性的影响。激光功率同时控制熔透深度与焊接速度，对一定直径的激光束，当增大激光功率时,熔深加深,焊接速度加快。2) 对达到一定焊接熔深的激光功率一般存在临界值，达到这个临界值时，熔池剧烈沸腾，超过时则熔深会急剧减少。另外，由于金属蒸气的作用力，熔池内会形成小孔，而小孔正是深熔焊接实现的关键。3) 焦斑功率密度不仅与激光功率成正比，还与激光束和聚焦光路参数有关。 2. 焊接速度在深熔焊接进行过程中，焊接速度与熔深成反比。在保持激光功率不变的情况下，如提高焊接速度，热输入就会下降，熔深也会减小。因此，适当降低焊接速度可加大熔深，但速度太低又会导致材料过度熔化，出现工件焊穿现象。故针对特定激光功率和特定厚度、种类的材料，都有一个获得最大熔深的合适焊接速度范围。3. 焦点位置深熔焊接时，为保持足够的功率密度，焦...
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2019
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作为中高功率光纤激光器的使用“搭档”，水冷机在激光系统运行过程中可以起到良好的降温作用，以防激光器内部过热烧坏元器件给激光器终端使用厂家带来不便和损失。但是，若水冷机使用不当，同样会引起激光器故障，影响厂家的使用和收益。飞博激光为各位终端使用厂家总结了如下水冷机的使用注意事项，请各位按下文指示正确使用水冷机。1. 冷却水可使用去离子水、蒸馏水，冷却水更换周期为30天以内，滤芯更换周期为90天以内。冷却水一定要干净，如果水中有杂质可能会沉积在水冷板中，造成散热不良。2. 因激光器和输出头对水温要求不同，推荐使用双温双控的水冷机为激光器和输出头提供制冷。给激光器制冷的水路温度设置安装激光器使用手册规定设置；给输出头的水路温度设置为当天工作环境气温的最大值。3. 对于环境温度低于0℃的情况，推荐使用带加热功能的水冷机，且水冷机一直保持开机工作状态；水冷机停机不用时，将制冷水放空。如果条件所限不能使用带加热功能的水冷机，可根据当地实际温度使用专门的冷却液，推荐使用知名品牌的冷却液。因冷却液中的乙二醇溶液有腐蚀性，冷却液厂家会加入一些添加剂，以起到减缓腐蚀、消除泡沫等作用，正规品牌厂家在这一点上更有保障。水冷机所能够允许的乙二醇最大添加比例是35%（对应冰点-20℃）。客户切忌擅自在冷却水中加乙二醇，没有添加剂的乙二醇溶液有一定腐蚀性，且制冷效果不确定。需要注意...
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2019
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