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气体激光器与固体激光器相比较,气体激光器输出的激光单色性好,频率稳定;大都能连续工作;激光谱线波长丰富,从紫外线到远红外线有数千条;且气体激光器的结构简单,成本低廉。因此,它的应用比固体激光器广。由于它的瞬时输出功率不高,故在激光打孔等方面不及固体激光器。
2激光电源
激光电源是根据加工工艺的要求,为激光器提供所需的能量。它包括电压控制、时间控制及触发器等。由于各类激光器的工作特点不同,因而它们对供电电源的要求也不同。如固I体激光器电源有连续的和脉冲的;气体激光器电源有直流、射频、微波、电容器放电以及这些方法的综合使用等,故电源种类较多。
图8 26是常用固体激光器脉冲电源的示意图。它包括调压、升压、整流、充电、放电回路及触发器等主要部分,另外根据需要增醋一些辅助电路。
电源给激光器所提供的能量,取决于电容器的储能大小。当氙灯选定之后,应参考有关经验公式来估算电容器的容量大小。
3.光学系统
光学系统的作用是把激光束精确地聚焦及瞄准加工表面,并能观察工件定位和加工后的情况。它具有调节焦点位置和观察显示的系统,有些观察系统还采用了投影屏放大的方式。图8 27是固体激光打孔机的光学系统原理。
4.机械系统
杌械系统主要包括床身、能在2~3个坐标方向移动的工作台和在1~2个坐标方向移动或摆动的激光头及控制系统。在批量大的生产中,还应具有工件的自动传送装置。
二、激光加工的特点
(1)加工的功率密度大,因此,可以加工任何能熔化而不易产生化学分解的固体材料。如高熔点材料、高温台金、钛合金等各种金属材料以及陶瓷、石英、金刚石、橡胶等非金属材料。
(2)加工不需要刀具,属于非接触加工,加工变形小,无工具接触摩擦损耗等问题。
(3)加工孔径和窄缝可以小至几微米,其深度与直径、缝宽比可以达5~10以上,适于微细加工。
(4)加工速度快、生产率高,且热影响区小,热变形也小。