德国通快轴快流CO2激光器.ppt

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1、Trumpf轴快流CO2激光器2012.8.22轴快流CO2激光器基本原理光的受激辐射CO2激光器的受激辐射激光的特性单色性相干性方向性激光模式TEM00Mode<1000WattsDMode1000-4000WattsQMode>4000Watts光束质量参数轴快流CO2激光器的诞生轴快流CO2激光器是在早期的封离式圆形玻璃管纵向激励CO2激光器的基础上发展而来的。1965年，Bridge和Petel将放电管壁的温度冷却到-60ºC以下来提高激光器的输出功率。Moeller,Rigder[8]以及Patel[9]等人则采用风冷和水冷的方式来使

2、放电管冷却。1969年Cool等人将快速流动技术引入到了这种激光器中，通过工作气体的高速流动来使其冷却，从而获得了较高功率的激光输出。轴快流CO2激光器射频激励轴快流CO2激光器1激光谐振腔2谐振腔镜片3放电电极4涡轮风机5真空泵6电磁阀7风机出气口换热器8风机进气口换热器轴快流激光仍将是工业加工中的主流激光器薄板+3D切割：光纤激光器占优厚板+非金属/金属+切割+价格：CO2激光器具有明显优势来自德国“Fraunhofer研究所”研究结果Trumpf最新10kW激光器激光切割的市场需求德国Trumpf推出了功率高达12kW的CO2激光复合加工

3、机和功率高达15kW的三维CO2激光切割机，表明了激光加工装备的高功率发展趋势！德国Trumpf的15kW-CO2激光三维激光切割机德国Trumpf12kW-CO2激光切割、焊接和表面处理复合加工机重大行业应用现代船舶制造中已开始大量使用的轻型“三明治”多层空心结构厚钢板的切割加工，更是对万瓦轴快流激光切割装备提出了迫切需求。德国Trumpf公司的12kW--20kW轴快流CO2激光器已用于世界上许多大型船厂的生产线上，可大大提高船舶的有效载荷，并大幅度减低制造成本。日本的Kawasaki重工等造船企业已经安装了高功率激光平板切割系统。德国的M

4、eyerWerft也安装了四台12KW的CO2激光器，用来焊接不同长度的船体加强杆Trumpf轴快流CO2激光器概述激光器构成冷水机激光发生器操作面板控制系统射频电源激光发生器构成涡轮风机热交换器激光谐振腔激光器支撑功率计光闸激光谐振腔构成转折镜窗口与尾镜放电管基本工作原理TrumpfCO2激光器谐振腔谐振腔结构US：转折镜RS：尾镜AS：窗口1、窗口2、尾镜3、转折镜4、转折镜安装组件1、调节垂直方向2、调节水平方向模式检测工具1、热敏板2、紫外灯检测示意图1、热敏板2、紫外灯3、激光束（尾镜）未调整好的模式分布调整好的模式分布激光烧斑图样扩

5、束镜采用扩束镜延长激光加工的可用光程，在飞行光路激光加工中广泛应用。1、凹面镜2、凸面镜a、进入的光束直径b、离开的光束直径光闸TrumpfCO2放电结构多根放电管串联放电结构1、玻璃管2、放电区3、放电电极两种放电结构射频放电特点电极位于放电管外，是电容耦合的横向放电(放电方向垂直于光束方向)；电极形状要求严格，以提高放电的对称性；起辉电压低；放电均匀稳定，无可见的放电辉光抖动；易于调制，调制脉冲频率可达100kHz；电源复杂，易产生辐射污染，电源及放电管须进行屏蔽。33阻抗匹配布置为每台电源配置一个阻抗匹配器阻抗匹配布置1、左匹配器2、右匹

6、配器AS：窗口反射功率变化曲线匹配网络对反射功率的影响a、正常的匹配曲线b、增长串联线圈c、减小串联线圈放电建立时间匹配失调的原因1、工作气压2、气体比例变化3、气体纯度4、气体温度(冷却系统故障)5、射频功率幅值6、射频连接7、射频电缆或电极物理位置8、参数MD48错误9、反射功率计故障TrumpfCO2气体循环冷却气体循环原理图风机罩1、涡轮风机2、叶轮3、风机罩4、热交换器5、翅片管6、冷却水入口7、气体入口8、气体出口涡轮风机热交换器1、叶轮2、外壳3、扩散器A、气体入口B、气体出口1、扩散器2、叶轮风机结构1、叶轮2、上保护轴承3、转

7、子（永磁）4、定子5、下保护轴承6、驱动轴7、磁板定子1、水冷2、开口3、线圈4、电机电缆5、电机温度电缆1、正弦波滤波器2、变频器3、混合滤波器4、操作面板KP100风机控制原理1、滤波器2、整流器3、变频器4、中间电路5、制动斩波器6、磁轴承控制器7、逆变器8、正弦波滤波器9、涡轮风机磁轴承控制器1、径向传感器，上2、径向磁轴承，上3、控制器MBE-504、轴向磁轴承5、保护轴承，上6、轴向传感器7、驱动轴8、转子9、定子10、保护轴承，下11、径向磁轴承，下12、速度传感器13、径向传感器，下1、供电电源2、控制电源3、控制器4、磁轴承驱

8、动5、传感器信号处理6、数字接口7、LCD显示A、到磁轴承的信号B、磁轴承返回信号风机启停曲线气体混合器原理图激光器工作过程中的气压曲线1、抽气2、自