[实用新型]一种有色金属的激光加工装置

说明书

一种有色金属的激光加工装置，第一激光器（10）的输出光纤A（06）与合束器（16）的信号输入光纤A（07）熔接于熔接点A（12）；第二激光器（15）的输出光纤B（13）与合束器（16）的N个信号输入光纤B（11）熔接于熔接点B（14）；合束器（16）的信号输出光纤（08）与高能跳线QBH（18）的信号输入光纤C（09）熔接于熔接点C（17）；高能跳线QBH（18）和激光加工头（19）组合成整体。该激光加工装置及制作方法的提出，既可以实现单波长（400‑700nm或1000‑1100nm）激光输出，也可以实现双波长（400‑700nm和1000‑1100nm）激光的输出，根据实际情况，选择需要输出的激光功率和光斑，实现不同的切割或者焊接需求，比如深熔焊接，热传导焊接，激光切割等。

技术领域

本实用新型涉及激光加工领域，尤其涉及一种有色金属的激光加工装置。

背景技术

目前现有工业激光器（红外波段），主流的有两大类：半导体激光器和光纤激光器，半导体激光器主流波段为900-1000nm，光纤激光器主流波段为1060-1090nm，激光加工包括很多应用，如切割、焊接、熔覆、退火、3D打印等，本实用新型主要针对的是切割和焊接的应用场景来论述。

以激光焊接为例，当下主流的激光源是915nm或975nm波长附近（以下简称9xxnm）的半导体激光器，也有1070nm或1080nm波长附近的光纤激光器，光纤激光器已经成为激光切割领域的最重要的光源。

在激光焊接领域，无论是9xxnm的半导体激光器，还是1080nm的光纤激光器，对于常见的不锈钢、碳钢等都具有很好的焊接效果，焊接的效果主要取决于金属材质对于激光波长的吸收率，吸收率越高，光-热的转化越好，金属更容易融化，带来的就是焊接效能更高，缺陷少。

但是对于铜、金这类有色金属，或者是铜/锌，铜/铝这类异种金属之间的焊接，铜对于9xx和1080nm的吸收仅有5%，金就更低了，因此在激光加工的时候对激光器的上限功率要求高，大部分能量被反射而浪费，不利于控制成本和提高效率，同时由于吸收率差，在激光焊接的时候，速度慢，还容易产生焊接缺陷，气孔，迸溅，焊缝成型不均匀等。

有色金属材料对光的吸收率，随着光波长变短，吸收率相应变高。第二激光器（400-700nm）的发展成为可能，因为有色金属材料，比如铜、金等，对波长400-700nm光的吸收比红外高7-20倍，对激光器的功率上限要求低，当红外激光需要10kw的激光功率加工铜或金材料时，使用波长400-700nm激光器仅需要约1kw的功率即可。

第二激光器（400-700nm）加工发展成为可能，该激光加工可以分为单波长（400-700nm）激光加工和双波长激光（400-700nm和800-1100nm）复合加工。比如焊接，通过特制的激光焊接头同时作用于有色金属，既可以减少激光功率上限，提高焊接效率，又可以增加焊缝韧性，改善表面成型，减少飞溅和气孔。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种有色金属的激光加工装置。该激光加工装置既可以实现单波长（400-700nm或1000-1100nm）激光输出，也可以实现双波长（400-700nm和1000-1100nm）激光的输出，根据实际情况，选择需要输出的激光功率和光斑，实现不同的切割或者焊接需求，比如深熔焊接，热传导焊接，激光切割等。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种有色金属的激光加工装置，包括有第一激光器10、第二激光器15、合束器16、高能跳线QBH18和激光加工头19；其中，第一激光器10的输出光纤A06与合束器16的信号输入光纤A07熔接于熔接点A12；第二激光器15的输出光纤B13与合束器16的N个信号输入光纤B11熔接于熔接点B14；合束器16的信号输出光纤08与高能跳线QBH18的信号输入光纤C09熔接于熔接点C17；高能跳线QBH18和激光加工头19组合成整体。