德國(guó)通快軸快流CO2激光器演示教學(xué)課件

德國(guó)通快軸快流CO2激光器德國(guó)通快軸快流CO2激光器光的受激輻射光的受激輻射CO2激光器的受激輻射CO2激光器的受激輻射激光的特性單色性相干性方向性激光的特性單色性相干性方向性激光模式TEM00Mode<1000WattsDMode1000-4000WattsQMode>4000Watts激光模式TEM00ModeDModeQMode光束質(zhì)量參數(shù)光束質(zhì)量參數(shù)軸快流CO2激光器的誕生軸快流CO2激光器是在早期的封離式圓形玻璃管縱向激勵(lì)CO2激光器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。1965年，Bridge和Petel將放電管壁的溫度冷卻到-60oC以下來(lái)提高激光器的輸出功率。Moeller,Rigder[8]以及Patel[9]等人則采用風(fēng)冷和水冷的方式來(lái)使放電管冷卻。1969年Cool等人將快速流動(dòng)技術(shù)引入到了這種激光器中，通過(guò)工作氣體的高速流動(dòng)來(lái)使其冷卻，從而獲得了較高功率的激光輸出。軸快流CO2激光器軸快流CO2激光器的誕生軸快流CO2激光器是在早期的封離式圓射頻激勵(lì)軸快流CO2激光器1激光諧振腔2諧振腔鏡片3放電電極4渦輪風(fēng)機(jī)5真空泵6電磁閥7風(fēng)機(jī)出氣口換熱器8風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口換熱器射頻激勵(lì)軸快流CO2激光器1激光諧振腔2諧振腔鏡片軸快流激光仍將是工業(yè)加工中的主流激光器薄板+3D切割：光纖激光器占優(yōu)厚板+非金屬/金屬+切割+價(jià)格：CO2激光器具有明顯優(yōu)勢(shì)來(lái)自德國(guó)“Fraunhofer研究所”研究結(jié)果軸快流激光仍將是工業(yè)加工中的主流激光器薄板+3D切割：來(lái)自Trumpf最新10kW激光器Trumpf最新10kW激光器激光切割的市場(chǎng)需求德國(guó)Trumpf推出了功率高達(dá)12kW的CO2激光復(fù)合加工機(jī)和功率高達(dá)15kW的三維CO2激光切割機(jī)，表明了激光加工裝備的高功率發(fā)展趨勢(shì)！德國(guó)Trumpf的15kW-CO2激光三維激光切割機(jī)德國(guó)Trumpf12kW-CO2激光切割、焊接和表面處理復(fù)合加工機(jī)激光切割的市場(chǎng)需求德國(guó)Trumpf推出了功率高達(dá)12kW的C重大行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)代船舶制造中已開(kāi)始大量使用的輕型“三明治”多層空心結(jié)構(gòu)厚鋼板的切割加工，更是對(duì)萬(wàn)瓦軸快流激光切割裝備提出了迫切需求。德國(guó)Trumpf公司的12kW--20kW軸快流CO2激光器已用于世界上許多大型船廠的生產(chǎn)線上，可大大提高船舶的有效載荷，并大幅度減低制造成本。日本的Kawasaki重工等造船企業(yè)已經(jīng)安裝了高功率激光平板切割系統(tǒng)。德國(guó)的Meyer

Werft也安裝了四臺(tái)12KW的CO2激光器，用來(lái)焊接不同長(zhǎng)度的船體加強(qiáng)桿重大行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)代船舶制造中已開(kāi)始大量使用的輕型“三明治”多層Trumpf軸快流CO2激光器概述Trumpf軸快流CO2激光器概述激光器構(gòu)成冷水機(jī)激光發(fā)生器操作面板控制系統(tǒng)射頻電源激光器構(gòu)成冷水機(jī)激光發(fā)生器操作面板控制系統(tǒng)激光發(fā)生器構(gòu)成渦輪風(fēng)機(jī)熱交換器激光諧振腔激光器支撐功率計(jì)光閘激光發(fā)生器構(gòu)成渦輪風(fēng)機(jī)熱交換器激光諧振腔激光器支撐功率計(jì)光閘激光諧振腔構(gòu)成轉(zhuǎn)折鏡窗口與尾鏡放電管激光諧振腔構(gòu)成轉(zhuǎn)折鏡窗口與尾鏡放電管基本工作原理基本工作原理TrumpfCO2激光器諧振腔TrumpfCO2激光器諧振腔諧振腔結(jié)構(gòu)US：轉(zhuǎn)折鏡RS：尾鏡AS：窗口諧振腔結(jié)構(gòu)US：轉(zhuǎn)折鏡RS：尾鏡AS：窗口1、窗口2、尾鏡3、轉(zhuǎn)折鏡4、轉(zhuǎn)折鏡安裝組件1、窗口2、尾鏡3、轉(zhuǎn)折鏡4、轉(zhuǎn)折鏡安裝組件1、調(diào)節(jié)垂直方向2、調(diào)節(jié)水平方向1、調(diào)節(jié)垂直方向模式檢測(cè)工具1、熱敏板2、紫外燈模式檢測(cè)工具1、熱敏板2、紫外燈檢測(cè)示意圖1、熱敏板2、紫外燈3、激光束（尾鏡）檢測(cè)示意圖1、熱敏板2、紫外燈3、激光束（尾鏡）未調(diào)整好的模式分布調(diào)整好的模式分布未調(diào)整好的模式分布調(diào)整好的模式分布激光燒斑圖樣激光燒斑圖樣擴(kuò)束鏡采用擴(kuò)束鏡延長(zhǎng)激光加工的可用光程，在飛行光路激光加工中廣泛應(yīng)用。1、凹面鏡2、凸面鏡a、進(jìn)入的光束直徑b、離開(kāi)的光束直徑擴(kuò)束鏡采用擴(kuò)束鏡延長(zhǎng)激光加工的可用光程，在飛行光路激光加工中光閘光閘TrumpfCO2放電結(jié)構(gòu)TrumpfCO2放電結(jié)構(gòu)多根放電管串聯(lián)多根放電管串聯(lián)放電結(jié)構(gòu)1、玻璃管2、放電區(qū)3、放電電極放電結(jié)構(gòu)1、玻璃管2、放電區(qū)3、放電電極兩種放電結(jié)構(gòu)兩種放電結(jié)構(gòu)射頻放電特點(diǎn)電極位于放電管外，是電容耦合的橫向放電(放電方向垂直于光束方向)；電極形狀要求嚴(yán)格，以提高放電的對(duì)稱性；起輝電壓低；放電均勻穩(wěn)定，無(wú)可見(jiàn)的放電輝光抖動(dòng)；易于調(diào)制，調(diào)制脈沖頻率可達(dá)100kHz；電源復(fù)雜，易產(chǎn)生輻射污染，電源及放電管須進(jìn)行屏蔽。32射頻放電特點(diǎn)電極位于放電管外，是電容耦合的橫向放電(放電方向阻抗匹配布置為每臺(tái)電源配置一個(gè)阻抗匹配器阻抗匹配布置為每臺(tái)電源配置一個(gè)阻抗匹配器阻抗匹配布置1、左匹配器2、右匹配器AS：窗口阻抗匹配布置1、左匹配器2、右匹配器AS：窗口反射功率變化曲線反射功率變化曲線匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)反射功率的影響a、正常的匹配曲線b、增長(zhǎng)串聯(lián)線圈c、減小串聯(lián)線圈匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)反射功率的影響a、正常的匹配曲線b、增長(zhǎng)串聯(lián)放電建立時(shí)間放電建立時(shí)間匹配失調(diào)的原因1、工作氣壓2、氣體比例變化3、氣體純度4、氣體溫度(冷卻系統(tǒng)故障)5、射頻功率幅值6、射頻連接7、射頻電纜或電極物理位置8、參數(shù)MD48錯(cuò)誤9、反射功率計(jì)故障匹配失調(diào)的原因1、工作氣壓TrumpfCO2氣體循環(huán)冷卻TrumpfCO2氣體循環(huán)冷卻氣體循環(huán)原理圖氣體循環(huán)原理圖風(fēng)機(jī)罩1、渦輪風(fēng)機(jī)2、葉輪3、風(fēng)機(jī)罩4、熱交換器5、翅片管6、冷卻水入口7、氣體入口8、氣體出口風(fēng)機(jī)罩1、渦輪風(fēng)機(jī)2、葉輪3、風(fēng)機(jī)罩4、熱交換器渦輪風(fēng)機(jī)熱交換器渦輪風(fēng)機(jī)熱交換器1、葉輪2、外殼3、擴(kuò)散器A、氣體入口B、氣體出口1、葉輪1、擴(kuò)散器2、葉輪1、擴(kuò)散器風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)1、葉輪2、上保護(hù)軸承3、轉(zhuǎn)子（永磁）4、定子5、下保護(hù)軸承6、驅(qū)動(dòng)軸7、磁板風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)1、葉輪定子1、水冷2、開(kāi)口3、線圈4、電機(jī)電纜5、電機(jī)溫度電纜定子1、水冷2、開(kāi)口3、線圈4、電機(jī)電纜1、正弦波濾波器2、變頻器3、混合濾波器4、操作面板KP1001、正弦波濾波器2、變頻器3、混合濾波器4、風(fēng)機(jī)控制原理1、濾波器2、整流器3、變頻器4、中間電路5、制動(dòng)斬波器6、磁軸承控制器7、逆變器8、正弦波濾波器9、渦輪風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)控制原理1、濾波器2、整流器3、變頻器4、中磁軸承控制器磁軸承控制器1、徑向傳感器，上2、徑向磁軸承，上3、控制器MBE-504、軸向磁軸承5、保護(hù)軸承，上6、軸向傳感器7、驅(qū)動(dòng)軸8、轉(zhuǎn)子9、定子10、保護(hù)軸承，下11、徑向磁軸承，下12、速度傳感器13、徑向傳感器，下1、徑向傳感器，上2、徑向磁軸承，上3、控制器MBE1、供電電源2、控制電源3、控制器4、磁軸承驅(qū)動(dòng)5、傳感器信號(hào)處理6、數(shù)字接口7、LCD顯示A、到磁軸承的信號(hào)B、磁軸承返回信號(hào)1、供電電源2、控制電源3、控制器4、磁軸承驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)啟停曲線風(fēng)機(jī)啟停曲線德國(guó)通快軸快流CO2激光器演示教學(xué)課件氣體混合器原理圖氣體混合器原理圖激光器工作過(guò)程中的氣壓曲線1、抽氣2、自動(dòng)凈化3、充氣4、Beamoff5、Beamon6、Beamoff7、關(guān)機(jī)激光器工作過(guò)程中的氣壓曲線1、抽氣2、自動(dòng)凈化3、充氣壓控制原理氣壓控制原理TrumpfCO2激光器功率檢測(cè)TrumpfCO2激光器功率檢測(cè)功率檢測(cè)方法－輸出激光采樣功率檢測(cè)方法－輸出激光采樣功率檢測(cè)方法－尾鏡取樣檢測(cè)功率檢測(cè)方法－尾鏡取樣檢測(cè)Trumpf激光器功率采集1、尾鏡2、功率傳感器3、冷卻水4、模擬量采集Trumpf激光器功率采集1、尾鏡2、功率傳感器TrumpfCO2激光器控制系統(tǒng)TrumpfCO2激光器控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Profibus連接原理圖Profibus連接原理圖1、Profibus通信電纜2、以太網(wǎng)線A、TASC3控制系統(tǒng)B、BUSCHIO模塊C、射頻電源控制模塊1、Profibus通信電纜TASC3控制系統(tǒng)1、軟驅(qū)2、電源3、射頻電源控制模塊4、多功能板5、擴(kuò)展插槽6、CP600S嵌入式系統(tǒng)7、Profibus從模塊8、Profibus主模塊TASC3控制系統(tǒng)主控制器CP600-S處理器奔騰133M存儲(chǔ)32MRam8Mflash操作系統(tǒng)VxWorks維護(hù)免維護(hù)主控制器CP600-S處理器奔騰133M存儲(chǔ)32MRam德國(guó)通快軸快流CO2激光器演示教學(xué)課件1、32路輸入模塊2、32路輸入模塊3、RM2-DP12模塊4、數(shù)碼管狀態(tài)顯示5、ProfibusDP接口6、+24V電源7、擴(kuò)展槽8、32路輸出模塊BE1-BE4：輸入插槽BA1-BA4：輸出插槽1、32路輸入模塊模塊地址編碼模塊地址編碼RM2-DP12模塊RM2-DP12模塊輸入模塊輸入模塊輸出模塊輸出模塊德國(guó)通快軸快流CO2激光器演示教學(xué)課件1、A7通信接口板(RS232,Canbus)2、A8Profibus接口板3、Profibus接口4、A10安全聯(lián)鎖接口板5、X8測(cè)量插頭6、擴(kuò)展板9、數(shù)碼管狀態(tài)顯示10，11、控制板13、+5V，+\-15V電源14、24V電源1、A7通信接口板(RS232,Canbus)9、數(shù)碼管狀態(tài)射頻功率反饋射頻功率反饋射頻功率控制射頻功率控制射頻電源控制信號(hào)RFONRFOFF射頻電源控制信號(hào)RFONRFOFF連續(xù)模式脈沖模式連續(xù)模式脈沖模式連續(xù)工作模式連續(xù)工作模式連續(xù)工作模式連續(xù)工作模式門(mén)控頻率=200Hz門(mén)控頻率=200Hz門(mén)控頻率=5000Hz門(mén)控頻率=5000Hz門(mén)控頻率=50000Hz門(mén)控頻率=50000Hz德國(guó)通快軸快流CO2激光器演示教學(xué)課件德國(guó)通快軸快流CO2激光器演示教學(xué)課件斜坡模式斜坡模式ThankYou!ThankYou!此課件下載可自行編輯修改，僅供參考！

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Werft也安裝了四臺(tái)12KW的CO2激光器，用來(lái)焊接不同長(zhǎng)度的船體加強(qiáng)桿重大行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)代船舶制造中已開(kāi)始大量使用的輕型“三明治”多層Trumpf軸快流CO2激光器概述Trumpf軸快流CO2激光器概述激光器構(gòu)成冷水機(jī)激光發(fā)生器操作面板控制系統(tǒng)射頻電源激光器構(gòu)成冷水機(jī)激光發(fā)生器操作面板控制系統(tǒng)激光發(fā)生器構(gòu)成渦輪風(fēng)機(jī)熱交換器激光諧振腔激光器支撐功率計(jì)光閘激光發(fā)生器構(gòu)成渦輪風(fēng)機(jī)熱交換器激光諧振腔激光器支撐功率計(jì)光閘激光諧振腔構(gòu)成轉(zhuǎn)折鏡窗口與尾鏡放電管激光諧振腔構(gòu)成轉(zhuǎn)折鏡窗口與尾鏡放電管基本工作原理基本工作原理TrumpfCO2激光器諧振腔TrumpfCO2激光器諧振腔諧振腔結(jié)構(gòu)US：轉(zhuǎn)折鏡RS：尾鏡AS：窗口諧振腔結(jié)構(gòu)US：轉(zhuǎn)折鏡RS：尾鏡AS：窗口1、窗口2、尾鏡3、轉(zhuǎn)折鏡4、轉(zhuǎn)折鏡安裝組件1、窗口2、尾鏡3、轉(zhuǎn)折鏡4、轉(zhuǎn)折鏡安裝組件1、調(diào)節(jié)垂直方向2、調(diào)節(jié)水平方向1、調(diào)節(jié)垂直方向模式檢測(cè)工具1、熱敏板2、紫外燈模式檢測(cè)工具1、熱敏板2、紫外燈檢測(cè)示意圖1、熱敏板2、紫外燈3、激光束（尾鏡）檢測(cè)示意圖1、熱敏板2、紫外燈3、激光束（尾鏡）未調(diào)整好的模式分布調(diào)整好的模式分布未調(diào)整好的模式分布調(diào)整好的模式分布激光燒斑圖樣激光燒斑圖樣擴(kuò)束鏡采用擴(kuò)束鏡延長(zhǎng)激光加工的可用光程，在飛行光路激光加工中廣泛應(yīng)用。1、凹面鏡2、凸面鏡a、進(jìn)入的光束直徑b、離開(kāi)的光束直徑擴(kuò)束鏡采用擴(kuò)束鏡延長(zhǎng)激光加工的可用光程，在飛行光路激光加工中光閘光閘TrumpfCO2放電結(jié)構(gòu)TrumpfCO2放電結(jié)構(gòu)多根放電管串聯(lián)多根放電管串聯(lián)放電結(jié)構(gòu)1、玻璃管2、放電區(qū)3、放電電極放電結(jié)構(gòu)1、玻璃管2、放電區(qū)3、放電電極兩種放電結(jié)構(gòu)兩種放電結(jié)構(gòu)射頻放電特點(diǎn)電極位于放電管外，是電容耦合的橫向放電(放電方向垂直于光束方向)；電極形狀要求嚴(yán)格，以提高放電的對(duì)稱性；起輝電壓低；放電均勻穩(wěn)定，無(wú)可見(jiàn)的放電輝光抖動(dòng)；易于調(diào)制，調(diào)制脈沖頻率可達(dá)100kHz；電源復(fù)雜，易產(chǎn)生輻射污染，電源及放電管須進(jìn)行屏蔽。120射頻放電特點(diǎn)電極位于放電管外，是電容耦合的橫向放電(放電方向阻抗匹配布置為每臺(tái)電源配置一個(gè)阻抗匹配器阻抗匹配布置為每臺(tái)電源配置一個(gè)阻抗匹配器阻抗匹配布置1、左匹配器2、右匹配器AS：窗口阻抗匹配布置1、左匹配器2、右匹配器AS：窗口反射功率變化曲線反射功率變化曲線匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)反射功率的影響a、正常的匹配曲線b、增長(zhǎng)串聯(lián)線圈c、減小串聯(lián)線圈匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)反射功率的影響a、正常的匹配曲線b、增長(zhǎng)串聯(lián)放電建立時(shí)間放電建立時(shí)間匹配失調(diào)的原因1、工作氣壓2、氣體比例變化3、氣體純度4、氣體溫度(冷卻系統(tǒng)故障)5、射頻功率幅值6、射頻連接7、射頻電纜或電極物理位置8、參數(shù)MD48錯(cuò)誤9、反射功率計(jì)故障匹配失調(diào)的原因1、工作氣壓TrumpfCO2氣體循環(huán)冷卻TrumpfCO2氣體循環(huán)冷卻氣體循環(huán)原理圖氣體循環(huán)原理圖風(fēng)機(jī)罩1、渦輪風(fēng)機(jī)2、葉輪3、風(fēng)機(jī)罩4、熱交換器5、翅片管6、冷卻水入口7、氣體入口8、氣體出口風(fēng)機(jī)罩1、渦輪風(fēng)機(jī)2、葉輪3、風(fēng)機(jī)罩4、熱交換器渦輪風(fēng)機(jī)熱交換器渦輪風(fēng)機(jī)熱交換器1、葉輪2、外殼3、擴(kuò)散器A、氣體入口B、氣體出口1、葉輪1、擴(kuò)散器2、葉輪1、擴(kuò)散器風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)1、葉輪2、上保護(hù)軸承3、轉(zhuǎn)子（永磁）4、定子5、下保護(hù)軸承6、驅(qū)動(dòng)軸7、磁板風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)1、葉輪定子1、水冷2、開(kāi)口3、線圈4、電機(jī)電纜5、電機(jī)溫度電纜定子1、水冷2、開(kāi)口3、線圈4、電機(jī)電纜1、正弦波濾波器2、變頻器3、混合濾波器4、操作面板KP1001、正弦波濾波器2、變頻器3、混合濾波器4、風(fēng)機(jī)控制原理1、濾波器2、整流器3、變頻器4、中間電路5、制動(dòng)斬波器6、磁軸承控制器7、逆變器8、正弦波濾波器9、渦輪風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)控制原理1、濾波器2、整流器3、變頻器4、中磁軸承控制器磁軸承控制器1、徑向傳感器，上2、徑向磁軸承，上3、控制器MBE-504、軸向磁軸承5、保護(hù)軸承，上6、軸向傳感器7、驅(qū)動(dòng)軸8、轉(zhuǎn)子9、定子10、保護(hù)軸承，下11、徑向磁軸承，下12、速度傳感器13、徑向傳感器，下1、徑向傳感器，上2、徑向磁軸承，上3、控制器MBE1、供電電源2、控制電源3、控制器4、磁軸承驅(qū)動(dòng)5、傳感器信號(hào)處理6、數(shù)字接口7、LCD顯示A、到磁軸承的信號(hào)B、磁軸承返回信號(hào)1、供電電源2、控制電源3、控制器4、磁軸承驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)啟停曲線風(fēng)機(jī)啟停曲線德國(guó)通快軸快流CO2激光器演示教學(xué)課件氣體混合器原理圖氣體混合器原理圖激光器工作過(guò)程中的氣壓曲線1、抽氣2、自動(dòng)凈化3、充氣4、Beamoff5、Beamon6、Beamoff7、關(guān)機(jī)激光器工作過(guò)程中的氣壓曲線1、抽氣2、自動(dòng)凈化3、充氣壓控制原理氣壓控制原理TrumpfCO2激光器功率檢測(cè)TrumpfCO2激光器功率檢測(cè)功率檢測(cè)方法－輸出激光采樣功率檢測(cè)方法－輸出激光采樣功率檢測(cè)方法－尾鏡取樣檢測(cè)功率檢測(cè)方法－尾鏡取樣檢測(cè)Trumpf激光器功率采集1、尾鏡2、功率傳感器3、冷卻水4、模擬量采集Trumpf激光器功率采集1、尾鏡2、功率傳感器TrumpfCO2激光器控制系統(tǒng)TrumpfCO2激光器控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Profibus連接原理圖Profibus連接原理圖1、Profibus通信電纜2、以太網(wǎng)線A、TASC3控制系統(tǒng)B、BUSCHIO模塊