比如大鵝的激光器功率隻有50千瓦,效率隻有5%,穩定性也不行。光路係統較為簡單,因為光學元件的精度和性能不足,導致無法精確控製聚焦,所以無法實現更小的光斑尺寸和更高的能量密度分布。
自動化程度和控製精度不高,所以將會導致各部分的精度、速度和靈活性都不太行。
不過就算是改進這些相對落後的產品,也比他從無到有來研發要省力和迅速。
可是,即便是有了圖紙,也有了像他這樣的帶著幾十年後的先進技術來的先知者,想要造出先進的激光焊接機,仍然是很難的。
首先先進激光焊接機需要高性能的激光介質晶體或玻璃材料,中國的產品無論是純度、均勻性以及光學性能等方麵可能難以達到要求。比如製造高功率nd:yag激光器所需的釔鋁石榴石晶體,生長工藝複雜,對原料純度和生長條件要求苛刻。
如果晶體尺寸不夠大、質量不夠高,激光器的輸出功率和光束質量就達不到要求。
一句話來講,就是連合格的激光都沒法產生。
還有激光焊接機中的反射鏡、透鏡等光學元件需要具有高反射率、低吸收率和高精度的光學性能。而國內光學玻璃製造技術無法滿足要求,生產出的光學元件在折射率均勻性、表麵精度等方麵不足,導致激光傳輸過程中的能量損耗較大,光束聚焦效果不佳。
簡單來講,就是產生了激光也沒辦法用。
先進激光焊接機需要穩定性、精度和效率高的電源來驅動激光器。比如,激光器對電源的紋波係數要求很高,紋波過大可能會引起激光功率的波動,影響焊接質量。可是這會兒中國的電源電子技術相對薄弱,就做不到精準控製波紋。
還有其他的,比如集成電路,各種配套零件等等。
如果避開高功率nd:yag激光器,而是做二氧化碳激光器呢。
講道理,我們國家1964年就研製出了二氧化碳激光器,所以已經積累了不少經驗。
實現二氧化碳激光焊接機會不會更容易呢。
程時又拿出筆記本開始列兩種激光發生器的優缺點。
二氧化碳激光器焊接技術,功率輸出高,能夠滿足對厚板材料的焊接需求,實現較大的熔深。光束質量好實現精確的焊接,焊縫寬度窄,熱影響區相對較小,有利於保證焊接質量和工件的精度。可以連續焊接。
主要用於汽車製造、機械加工、航空航天等領域都有重要應用。
高功率nd:yag激光器焊接技術的激光波長為106微米,比二氧化碳激光器的106微米波長更短,更易於被金屬材料吸收,特彆是對於一些高反射率的金屬,如銅、鋁等。
其脈衝寬度和頻率可以精確控製,能夠在焊接過程中實現對能量的精確控製,適用於一些對熱輸入要求較高的材料和焊接工藝。
它的結構相對緊湊,體積較小,便於集成到各種自動化生產設備中,而且可以通過光纖等傳輸介質將激光傳輸到焊接部位,具有較高的靈活性和可操作性,適用於一些複雜形狀和空間位置的焊接任務。
所以主要用在在電子工業、珠寶加工、醫療器械製造等領域。
二氧化碳激光器的主要技術難點在於實現高功率輸出時的氣體放電穩定性、氣體混合比例和流速的精確控製以及諧振腔的優化設計等。
高功率nd:yag激光器則麵臨著更多複雜的關鍵技術問題。比如,高功率泵浦源技術,還有前麵說的大尺寸晶體的生產,以及晶體本身在高功率激光作用下的熱效應問題。
而二氧化碳激光器的工作物質是高純的二氧化碳氣體,輔助氣體是氦氣、氮氣。這些氣體,他這裡剛好都有。
章啟航進來,就看到程時抱著頭盯著桌麵的筆記本,站在那裡不知道該進來,還是該退出去。
程時抬頭對他招手“進來坐吧,你要買的東西都買齊了?”