激光焊的特點(diǎn)——光斑大小

發(fā)布時(shí)間：2015-05-29 | 來源：星鴻藝激光焊接運(yùn)營(yíng)部 | 分享：

  激光能夠聚焦成很小光斑（或焊點(diǎn)），這對(duì)微型件焊接來說是很重要的。
  如果已知透鏡的焦距和發(fā)散角，就可以按公式(，-18)計(jì)算出激光焊接機(jī)光斑直徑的最小值。
    D=fθ
其中θ=2.44λ/D     (rad)
    由上式可以看出，當(dāng)采用波長(zhǎng)短，工作物質(zhì)的直徑大的材料時(shí)，光束的寬度變窄。所以波長(zhǎng)短的激光器，它的發(fā)散角小些，光斑直徑也就變得小峰。工作物質(zhì)直徑的變化受很多因素影響，比如價(jià)格，散熱等。常用的激光器，激光束的披氏和發(fā)散角見裹6-1所示。
    由上面還可以看出光斑直徑進(jìn)與焦距有關(guān)，光斑直徑的大小還可以通過縮短焦距而變小。但是由于焦點(diǎn)深度變短，
 

光束的有效區(qū)間變窄了。
    例如，選用焦距5厘米的透鏡，取光束的發(fā)散角為
10-4rad，則光斑直徑為：
    D=5*l0-4=0.0005cm二5 um
  光束的焦點(diǎn)，從理論上講只要采取一些措施來提高光束的性質(zhì)還可以再小，小到近似于從激光器發(fā)射出來的光的波長(zhǎng)那么大小。例如紅寶石激光器的光束聚焦后的最小光斑直徑是0.69um。
    由上表可以看到，光束的發(fā)散角為l0-3～l0-2rad，故焦距幾厘米的透鏡，在焦平面上的光斑直徑是幾微米到幾百微米，實(shí)際上的還要大些，但畢竟還是個(gè)很小的點(diǎn)，所以它在微型件的焊接方面有其廣闊的應(yīng)用前途，也由于光束可以聚焦成很小的斑點(diǎn)，所以看起來激光器的輸出能量很小，只有零點(diǎn)幾焦耳或者幾個(gè)焦耳，但因能量密度很高，所以可以順利地進(jìn)行焊接。

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