连续光纤激光器焊接与切割应用

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连续光纤激光器的分类

光纤激光器按增益介质的不同，可分为稀土掺杂光纤激光器和受激散射光纤激光器。

（1）掺杂光纤激光器

掺杂光纤激光器的增益介质是掺稀土离子的光纤，其发光机制是受激辐射，光纤激光器根据工作介质中所掺杂的稀土离子的能级结构特点，输出相对应的激光波长。

（2）受激散射光纤激光器

受激散射光纤激光器的发光机制是非线性效应，主要是受激拉曼散射和受激布里渊散射。这两种现象都是由于光纤中持续形成高饱和激光功率时产生的现象。

按工作机制的的不同，可分为上转换光纤激光器和下转换激光器。上转换光纤激光器是一种输出波长比泵浦波长长的光纤激光器，即上转换发光是反斯托克斯发光过程，其发射光子的能量大于激发光子的能量，按其发光过程可分为 4 种情况，即激发态吸收（ESA）、双光子吸收（TPA）、能量传递（ETU）和光子雪崩（PA）。上转换光纤激光器的增益介质中一般包含两个稀土离子，例如铥/镱共掺上转换发光玻璃材料中，镱离子作为敏化剂，为铥离子提供能量，而铥离子作为激活剂，吸收由镱离子受激辐射发射的能量，在铥离子的某一特定能级上形成粒子数反转从而发射光子，此过程为上转换发光。

现如今商业化的光纤激光器绝大部分为下转换光纤激光器，它们的工作介质通常只掺杂一种稀土离子，常见掺Yb 3+光纤激光器、掺Er 3+光纤激光器等均属于此类激光器。

连续光纤激光器由于其运转模式连续及其波导式结构的特点，具有输出激光能量均匀、高增益、高转换效率、可实现超高功率输出、光束质量较好、容易实现单模输出和性能稳定等优点，在激光显示、传感、军事、工业加工和医疗等领域均有应用。

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连续光纤激光焊接和切割的应用

连续光纤激光焊接应用

连续单模光纤激光器除了具备所有连续光纤激光器的优点之外，还具单模输出的特性，意味着激光器输出的激光能量较均匀，这对于激光焊接来讲将会大大提高焊接质量，得到较均匀美观的焊缝以及稳固的焊接接口。

在新能源动力电池激光焊接领域  连续光纤激光焊接稳定

动力电池作为新能源汽车核心部件，直接决定了整车性能，生产设备的精度和自动化水平将直接影响到电池的质量、效率和一致性。因此，厂家对焊接强度、光束质量、焊接效果以及稳定性等方面均有一定的要求。

动力电池需要焊接的主要部位有：壳体、电芯极耳、防爆膜、电池组。激光焊接机的焊接技术可以用于：安全阀结构密封焊接、盖板密封焊接、引出极耳焊接、极耳集 合焊接、电池组连接焊接。

动力锂电池电极帽点焊(图片来源：创鑫激光)

动力锂电池极耳片点焊(图片来源：创鑫激光)

动力电池焊接的焊点较多，焊接强度要求高，创鑫激光MFSC 1000W-2000W连续光纤激光器满足了动力电池焊接的要求，激光器光束质量好，能量密度高，可实现焊缝表面平滑有金属光泽的焊接效果，达到熔深1mm，熔宽1mm的焊接要求。

连续光纤激光切割应用

随着连续光纤激光器在高功率输出方向上的不断突破，单模连续光纤激光器具有优良的光束质量和稳定性，利用高功率单模连续光纤激光器可更精准地实现厚材板的切割，大大地提高了加工效率，而可实现更高功率输出的连续多模光纤激光器可应用于切割更厚的材料。

针对不同气体特点 1500W单模连续光纤激光器切割稳定

不同焊接条件效果分析：用氮气和氩气作保护气进行焊接，使用氮气作保护气时，焊缝宽度一致性差；使用氩气作保护气体，焊口平滑、鱼鳞纹均匀提高，外观优于使用氮气焊接产品。

创鑫激光MFSC-1500单模连续光纤激光器，不锈钢薄板切割速度达到极速55m/min，广泛适用于不锈钢、碳钢、铝、铜等金属材料的切割、焊接、钻孔。

大科激光DK-YMM 10000~20000多模连续光纤激光器，采用军品级多模合束模块，打造行业内顶级万瓦高亮度多模光纤激光器，高性能稳定，可靠性稳固，环境适应性强。能够切割10-70mm厚度的铝合金、材料加工。

紫铜切割（图片来源：大科激光）

黄铜切割（图片来源：大科激光）

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