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導光裝置在激光焊接機中的作用

發布時間：2016-09-05

導光裝置
激光焊接機中導光裝置的作用
    導光裝置連接激光器和加工機床，負責把激光傳輸到焊件上，同時起到光束變換作用。激光光束的具體變換方式視加工工藝而定，例如，用于焊接的激光要求光斑直徑小、能量密度高，最好是基模或至少也應是低階模。導光裝置由透射鏡、反射鏡和光纖等光學元件組成。有時把激光焊接機器人的導光裝置稱為導光臂，它具有轉動靈活的特點。
導光裝置在激光焊接機中的光學元件
    (1)反射鏡反射鏡有普通反射鏡和聚焦反射鏡二種。前者的鏡面（輻射面）一般為平面，起變換激光傳輸路線的作用；后者的鏡面一般為凹面，常見的是球面和拋物面，起聚焦作用。絕大多數激光器是臥式安裝，輸f”的激光束是水平的，激光經90‘折射后到達放加工件。反射鏡的常用材料有錒、鋁、硅和鍺，它們與激光的作用情況見表。
    寰 CO2激光反射鋪材料性能對比

性能	Cu	Mo	Ge	Si
熱導率/W.cm-1(HK)	3.94	1.46	0. 59	1.4
硬度(pK)①	160	700	690	1150
激光脈沖（t=1.2ns）作用下的破壞闕值/J.cm-2	8	35 ( t = 600ns)	1.2	2．0 1.50
激光連續作用下的破壞闕值/kw．cm-2	>50	>10	≤1	≤1
線脹系數*10-'6/K-1	16.5	5. 4	6 .1	2 .5

銅、金、銀等金屬的熱導率大，并且對c晚激光有很強的反射能力。所以，用此類材料制成的反射鏡，溫度不容易升高，熱應力低。目前，廣泛應用的反射鏡是鍍有金一鎳復合介質膜的純銅反射鏡，可以作lOkW以上大功率激光器諧振腔的反射鏡。用鋁制成的反射鏡鏡面，可以在使用過程中經常擦拭，不易產生劃痕，并且很少粘金屬濺射物，適合在易受污染的加工環境中使用。有時亦把鋁鍍在銅表面制成復合反射鏡，該反射鏡兼顧了鉬和銅的優點。與銅和其它金屬反射鏡材料相比，硅的熱導率大，熱膨脹系數小，尺寸穩定性好，硬度高，但其反射率較低，因此常在它的表面鍍增加反射能力的銀介質膜—硅對10.6卹波長的激光有高的吸收系數，破壞闊值低，多在功率密度低于lkW/cmz的情況下使用，它們對C02激光的反射率見表。
裹常用反射鋪裹面對波長10.6pmCO激光的反射率 (%)

反射鏡類型	垂直入射	45．人射垂直偏振	45．人射平行偏振
裸鉬	98
裸銅	98.8
裸金	99.0	99.4	99.6
裸銀	99.2	99.5	99.8
鍍保護介質膜的銀	99.2	99.5	99.8
鍍增強反射介質膜的金	99.5	99.7	99.3
鍍增強反射介質膜的銀	99.6	99.8	99.4