ROFIN激光器介紹(大族金石凱)

1、ROFIN DC 系列擴散冷卻射頻激勵Slab CO2激光器ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.1ROFIN DC 系列輸出功率 1 - 8 kWDC 080 WROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.2ROFIN DC 系列歷史沿革1991:計劃開始，專利權(quán)：加拿大Tulip教授及德國Opower教授 目標(biāo)：輸出功率1000W1993:首次在德國慕尼黑激光展示會上展出1994:輸出功率達到2KW1995:Slab激光器推向市場， 輸出功率范圍：1KW2KW1996:第一臺輸出功率為2,500 Watts (ROFIN DC 025)的Slab激光器交付使用

2、，并用于焊接1997:重要的重新設(shè)計：第二代Slab激光器 反射聚焦式擴散聚焦系統(tǒng)，人造鉆石窗口，新型電極鍍層 集成式射頻發(fā)生器冷卻水循環(huán)系統(tǒng)ROFIN DC 025 可用于切割應(yīng)用1998:第一臺輸出功率為3500W的Slab激光器(ROFIN DC 030)交付使用1999:對輸出功率范圍1K2.5KW的Slab Laser的電極進行重新設(shè)計。2001:新型控制器(LASCON)投入使用, 72 小時氣體更換間隔，DC 040 W在EMO 2001上展出并用于焊接2002:DC 045 W面市并用于激光焊接2003:DC 050 W面市并用于焊接應(yīng)用2004:DC 060 W 面市并用于焊

3、接應(yīng)用ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.3ROFIN DC 系列輸出功率發(fā)展8000700060005000400030002000* 第一臺原型機1000093949596979899000102030405產(chǎn)品面市年份ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.4ROFIN DC 系列統(tǒng)計數(shù)據(jù) (至2004年9月)型號新增發(fā)貨量 (財政年度)DC 030 / 03550094/95450DC 02542%16%DC 040-0601%9%DC 01011%DC 01540035030025020015010095/9696/9797/9898/9999/0

4、000/0101/0220%50DC 020002/0303/04ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.5ROFIN DC 系列設(shè)計ROFIN DC (標(biāo)準(zhǔn)型)ROFIN DC (緊湊型)ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.6ROFIN DC 系列激光頭,主要組成部分I主要電子設(shè)備激光輸出諧振腔體集成供氣系統(tǒng)ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.7ROFIN DC 系列激光頭, 主要組成部分 II激光輸出RF激光電源真空泵ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.8ROFIN DC 系列DC 010 - 060 W (標(biāo)準(zhǔn)型

5、), 尺寸規(guī)格800 mmDC O3/4/5/6x2100 mm(DC 060 W)850 mmDC 01/2x1700 mm800 mmTiefe: 600 mmROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.9ROFIN DC 系列DC 010 - 025 (緊湊型), 尺寸ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.10DC 01/2XROFIN DC 系列DC 030 - 060 W (緊湊型), 尺寸ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.11CO2 激光器原理原理軸快流式擴散冷卻板條式ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.12擴

6、散冷卻 CO2 Slab 激光器諧振腔設(shè)計原理1. 激光束62. 激光光束整形53. 輸出耦合器474. 冷卻水35. 射頻激勵6. 冷卻水287. 后反射鏡98. 激光氣體放電區(qū)19. 射頻電極板ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.13擴散冷卻CO2 Slab 激光器諧振腔及光束整形球面反射鏡片 (可選為 Donut Mode“)轉(zhuǎn)向反射鏡片 (可選為ATFR)球面反射鏡片空間濾光器圓柱面反射鏡人造鉆石窗口ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.14擴散冷卻CO2 Slab 激光器光束傳播 (原理)電極波導(dǎo)方向圓形橫截面基本要素:1. 兩個不同的發(fā)散方向-

7、 一個是自由空間方向- 一個是波導(dǎo)方向自由空間方向的發(fā)散低于波導(dǎo)方向的發(fā)散2. 光束通過外形修正以后形成圓形的旋轉(zhuǎn)對稱光束自由空間方向ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.15擴散冷卻CO2 Slab 激光器空間過濾器 (原理)激光束腰在自由空間方向產(chǎn)生投影球面鏡片，聚焦反射波導(dǎo)方向空間過濾器可以消除投影自由空間方向ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.16板條技術(shù)優(yōu)勢 結(jié)構(gòu)緊湊 卓越的光學(xué)模式 (K值 0.9) 運行及維護成本低 無運動部件 諧振腔部件采用銅制造 人造鉆石窗口是唯一的光學(xué)透射鏡片 無需外部供氣設(shè)備 耗氣量極低 重量輕，激光頭可以移動 無外部

8、擴束聚焦系統(tǒng)也可以使用ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.17擴散冷卻CO2 Slab 激光器優(yōu)勢 結(jié)構(gòu)非常簡潔緊湊，事實上可以免維護 光束質(zhì)量高 (K值 0.9) 不需要氣體冷卻器 激光功率損失非常低 較高的熱穩(wěn)定性 氣體消耗量低，不需要外部供氣系統(tǒng)沒有氣體流動，因而沒有諧振腔內(nèi)光學(xué)元件的污染問題維護費用低 無需預(yù)熱時間，開機即可使用ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.18ROFIN DC 系列能量分布 (ROFIN DC 025)ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.19DC 010 - 025 光束傳輸99% 光束透射 (典型值*

9、)30.025.020.015.010.05.0DC010DC015DC020 DC0250.00246810激光傳輸距離 m * 該值隨不同激光器類型改變而改變ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.20DC 030 - 060 W 光束傳輸99% 光束透射 (典型值*)30.028.026.024.022.0DC030DC035DC040 W DC045 WDC050/060 W20.00246810激光傳輸距離 m *該值隨不同激光器類型改變而改變ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.21擴散冷卻 CO2 Slab 激光器DC 010 025 參數(shù)型號D

10、C 010DC 015DC 020DC 025輸出功率(瓦)穩(wěn)定性 光束直徑 K值r 光斑穩(wěn)定性 脈沖頻率在100 %負荷下的能量消耗能量消耗 (待機狀態(tài))氣體消耗氣瓶100 - 1000150 - 1500200 - 2000250 - 2500 2 % (Longterm) 0.9 0.15 mradCW or 2 to 5000Hz18 kWatt24 kWatt28 kWatt35 kWatt2.5 kWatt 0.9 2 % (Longterm) 30 mm 10 Meters 0.9脈沖頻率CW or 2 to 5000 HzCW or 2 to 300 Hz在100 %負荷下的能

11、耗能耗 (待機狀態(tài))39 kWatt45 kWatt55 kWatt60 kWatt2.5 kWatt3.5 kWatt68 kWatt86 kWatt氣體消耗氣瓶 0.2 Nl/hour 0.25 Nl/hour1500 Nl 0.3 Nl/hourROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.23DC 025 切割參數(shù)飛行光路; 7.5 聚焦鏡頭8765中碳鋼4不銹鋼3鋁2100510152025材料厚度 mm1 毫米 中碳鋼及不銹鋼，高壓切割可以達到: 18 米/分鐘的切割速度Diese Werte basieren auf Versuchen, die mit der bei

12、 ROFIN-SINAR installierten Systemtechnik durchgef黨rt wurden. Bei Verwendung kundenspezifischerSystemtechnik k鰊nen die Werte abweichen.These values base on trials taken with application units installed at ROFIN-SINAR. Customer results may differ depending on components installed.以上數(shù)值根據(jù)ROFIN-SINAR實驗獲得

13、，客戶端結(jié)果可能由于使用不同的部件而產(chǎn)生不同ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.24擴散冷卻CO2 Slab 激光器焊接中碳鋼, 焦距f = 300 mm14.0St52 DC 03512.0St52 DC 040WSt52 DC 045W10.0St 52 DC 050W8.0ST52 DC 060W6.0氣體: He4.02.00.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.0焊接深度 (mm)Ref.: 5360 / 6000ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.25DC 焊接參數(shù)不銹鋼 (1.4301), 焦距f =

14、 300 mm14.012.010.0DC 045 W 1.4301 f = 300 mmDC 0351.4301 f = 300 mm8.06.0gas: He4.02.00.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0焊接深度 (mm)Diese Werte basieren auf Versuchen, die mit der bei ROFIN-SINAR installierten Systemtechnik durchgef黨rt wurden. Bei Verwendung kundenspezifischerSystemtechnik k鰊nen di

15、e Werte abweichen.These values base on trials taken with application units installed at ROFIN-SINAR. Customer results may differ depending on components installed.以上數(shù)值根據(jù)ROFIN-SINAR實驗獲得，客戶端結(jié)果可能由于使用不同的部件而產(chǎn)生不同ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.26DC 焊接參數(shù)鋁 (AlMg3), DC 045 W ，雙聚焦光斑14.012.04.5KW AlMg3 f=150mm (bi

16、focal 0.6mm)10.08.06.03.0KW AlMg3 f=150mm (bifocal 0.6mm)材料:5754輔助氣體 :Helium光斑間距 :0.6 mm 直線排列4.02.00.00.01.02.03.04.05.06.07.08.0焊接深度 (mm)Diese Werte basieren auf Versuchen, die mit der bei ROFIN-SINAR installierten Systemtechnik durchgef黨rt wurden. Bei Verwendung kundenspezifischerSystemtechnik k鰊n

17、en die Werte abweichen.These values base on trials taken with application units installed at ROFIN-SINAR. Customer results may differ depending on components installed.以上數(shù)值根據(jù)ROFIN-SINAR實驗獲得，客戶端結(jié)果可能由于使用不同的部件而產(chǎn)生不同ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.27ROFIN DC 系列Donut 模式 (可選)或者 Donut模式標(biāo)準(zhǔn)模式ROFIN MACRO CD 3 - 11

18、/04 No.28ROFIN DC 系列Donut模式, 光束整形Donut 模式鏡片球面反射鏡片轉(zhuǎn)向反射鏡片球面反射鏡片空間濾光器圓柱面反射鏡片人造鉆石窗口ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.29ROFIN DC 系列Donut模式, 光束形狀ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.30ROFIN DC 系列Donut模式, 聚焦光束 DC 035, M2 2,2ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.31ROFIN DC 系列Donut 模式, 光束傳輸DC0XX32,030,028,026,0Rohstrahldurchmesser 8

19、6% ; DC 030 bis DC 045 mmRohstrahldurchmesser 99% ; DC 030 bis DC 045 mmRohstrahldurchmesser 86% ; DC 02X mmRohstrahldurchmesser 99% ; DC 02X mm24,022,020,018,016,014,00 24 6810激光傳輸距離 m* Values can vary, not guaranteedROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.32ROFIN DC SeriesDonut Mode, Focus Intensity Distribut

20、ion DC 035ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.33ROFIN DC 系列Donut模式, 光束質(zhì)量 vs. 輸出功率CO2 Slab 激光器焊接應(yīng)用之光束質(zhì)量10.90.80.70.60.50.40.30.20.10標(biāo)準(zhǔn)模式Donut 模式0100020003000400050006000激光功率WROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.34ROFIN DC 系列Donut模式, 焊接結(jié)果的比較 (DC 045 W)14.0不銹鋼 (1.4301)12.04.5KW 1.4301 f=200mm10.08.04.5KW 1.4301 f=200mm

21、Donut6.04.02.00.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0焊接深度 (mm)ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.35ROFIN DC 系列Donut模式, 焊縫比較 (焦距 f = 200 mm )DC 045 W標(biāo)準(zhǔn)模式12.0 m/min10.0 m/min9.0 m/min8.0 m/min7.0 m/minDC 045 W Donut模式ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.36ROFIN DC 系列Donut模式, 焊接熱交換器 ( 0,8 + 2 mm ), 1.4301不使用Donut模式采用Don

22、ut模式2000W5.00 m/min1500W3.75 m/min5596_3_1f = +2.0 mm5596_4_2f = +2.0 mmROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.37ROFIN DC系列Donut模式, 管焊接 with DC 035ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.38材料:1.4306 厚度:0.8 mm 速度:15 m/min擴散冷卻 CO2 Slab激光器關(guān)鍵特征無需氣體循環(huán)系統(tǒng)- 將氣體產(chǎn)生的熱量直接從其產(chǎn)生的位置帶走- 沒有渦輪泵和鼓風(fēng)機; 沒有與激光氣體接觸的潤滑油和密封油脂- 不需要額外的氣體熱交換器- 不需要氣體循環(huán)

23、系統(tǒng)和氣體管路- 最少的部件數(shù)量，使用了真空和防水密封結(jié)構(gòu)- 由于使用不流動的氣體，沒有影響光學(xué)器件的循環(huán)污染物 沒有重要的移動部件- 由于沒有鼓風(fēng)機等，僅有的移動部件是冷卻風(fēng)扇、 光閘和真空泵(只在重復(fù)充氣的使用) 高品質(zhì)真空封裝- 氣體使用壽命長，即使三班時操作，也僅需72小時更換一次激光氣體“不穩(wěn)定的”諧振腔設(shè)計- 僅采用發(fā)射諧振腔光學(xué)元件- 光學(xué)元件僅暴露在最大輸出功率等級下 僅有一個光學(xué)透射部件- 人造鉆石窗口分隔真空環(huán)境和外部大氣環(huán)境高光束質(zhì)量- K值大于0.9，可實現(xiàn)最大速度的焊接與切割速度 集成式射頻發(fā)生器- 無需射頻能量傳輸線; 射頻防護更加簡單 自振蕩射頻發(fā)生器-緊湊且耐震設(shè)計 可移動激光頭- 激光頭在工作面上移動laser head can be moved over the working area 低維護成本- 無需氣體