一般,用于熔覆工藝的激光器是CO2激光器,因?yàn)樗窃谘邪l(fā)熔覆應(yīng)用時(shí)最早采用的最高功率激光器。然而,由于其波長(zhǎng)和光斑尺寸,它們的吸引力相比近紅外區(qū)域的新一代激光器有所減弱,如Nd:YAG激光器、碟片激光器、光纖激光器以及直接二極管激光器。對(duì)比研究顯示,CO2激光器的流程效率只和近紅外區(qū)域1 m波長(zhǎng)附近的激光器效率的一半相近。簡(jiǎn)單說,就意味著一臺(tái)5kW的CO2激光器可以被一臺(tái)3kW的半導(dǎo)體激光器代替。 SEi\H$!
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選擇激光器時(shí),在不同聚焦光斑大小情況下,能得到相同的光束外形是另一個(gè)重要的考慮因素。高光束質(zhì)量激光器的高斯分布以及熱點(diǎn),有時(shí)會(huì)存在偏離,從而對(duì)熔覆工藝產(chǎn)生不利的影響。激光器應(yīng)該以正確的方式聚焦,光斑大小適中,并且平頂光束。例如,碟片激光器和光纖激光器用于加工非常精細(xì)的結(jié)構(gòu),在醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用之中,其光斑特征尺寸有時(shí)能小到數(shù)十個(gè)微米。 69:-c@L0
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對(duì)于許多熔覆應(yīng)用而言,半導(dǎo)體激光器已經(jīng)成為替代CO2激光器的全新行業(yè)推動(dòng)力。它們平頂光束外形允許其能實(shí)現(xiàn)定制工藝以獲得高質(zhì)量的一致涂層。最高功率可達(dá)10kW,使得其相對(duì)傳統(tǒng)工藝實(shí)現(xiàn)更高的沉積速率,光纖直徑小至300微米,使ID熔覆和汽輪機(jī)葉片維修區(qū)域可達(dá)次毫米級(jí)。通過使用光纖耦合半導(dǎo)體激光器,根據(jù)應(yīng)用要求,可采用機(jī)械臂或基于CNC的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。有跡象顯示,熔覆噴嘴的重要制造商們(包括ID噴嘴在內(nèi))已經(jīng)采納半導(dǎo)體激光器。 jxhZOLG
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盡管激光熔覆才興起不久,但是它已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù),通過在世界各地許多不同行業(yè)的使用,新激光器和材料擴(kuò)展了新涂層的應(yīng)用邊界,并不斷替代傳統(tǒng)技術(shù)。