新光纤激光器技术极大提高激光焊接质量

作为一种能发射激光的装置，激光器的用途非常广泛。根据材料分类，激光器又分为光纤激光器、半导体激光器、固体激光器与CO2激光器等，而近几年发展速度最快的当属光纤激光器，据相关数据显示，截至2017年底，光纤激光器在全球工业市场占有率已过半。

据悉，三菱电机及其旗下品牌Tada Electric正在共同开发一种新型光纤激光焊接技术，与使用热轧材料的传统焊接技术相比，新技术能将飞溅的熔融金属（飞溅物）减少95%或以上。

传统的飞溅物水平会降低光纤激光焊接的质量和速度，而新型低飞溅物技术提高了用于钢铁加工、汽车生产和电气设备安装等工业应用的高功率光纤激光焊接的焊接质量和生产率。预计该新技术将被纳入将于2019年出现的激光焊接机中。

在激光焊接过程中，会在激光束照射的区域中形成深穿透孔和熔融金属池。可以通过提高激光器功率而获得更大的穿透力，但是这样会产生更多的飞溅物。因此，两家公司在各种焊接条件下研究了熔池并用高速摄像头进行1万多次实验后，发现通过在高功率光束周围照射低功率激光束可以大大抑制飞溅物的产生。随后，通过使用安装在光纤输出端的新开发光束成形系统，在同一点聚焦的高功率激光器周围同时通过低功率激光器照射，使用10kW高功率光纤激光器进行的测试证实，与以相同焊接速度工作的传统系统相比，飞溅物可能减少95%以上。

在传统的光纤激光焊接中，在某些焊接速度下飞溅物会显著增加，因此需要降低焊接速度以确保焊接质量。而在使用了该新技术之后，提高焊接速度所产生的飞溅物数量极少，从而可以充分利用激光器功率。