與傳統技術相比，光纖(xian)激光器(qi)在光束質量、聚焦(jiao)深度和(he)參數動態調整性能方(fang)面(mian)的(de)(de)優勢已(yi)得到(dao)充分認可。再加上電光轉換(huan)效率、工藝(yi)通用(yong)(yong)性、可靠(kao)性和(he)成本方(fang)面(mian)的(de)(de)優勢，使得光纖(xian)激光器(qi)在醫(yi)療設備(bei)制造業（尤其在精細切割和(he)微焊接）的(de)(de)應用(yong)(yong)水(shui)平不(bu)斷提高。
在(zai)(zai)焊接(jie)應用中，100W~1000W 的(de)中功率(lv)光(guang)纖(xian)激光(guang)器可(ke)以(yi)實現更好的(de)操(cao)作(zuo)自由度(du)和加(jia)工(gong)過程控制。脈沖(chong)寬度(du)可(ke)從幾(ji)微秒(miao)到 CW 操(cao)作(zuo)，脈沖(chong)重復率(lv)可(ke)達(da)幾(ji)萬(wan) Hz，從而為應用工(gong)程師提供了在(zai)(zai)廣(guang)泛的(de)應用中優化加(jia)工(gong)條(tiao)件(jian)的(de)能力(li)。通過對加(jia)工(gong)條(tiao)件(jian)的(de)適當(dang)選擇，光(guang)纖(xian)激光(guang)器可(ke)以(yi)在(zai)(zai)熱傳導 、高(gao)能量密度(du)激光(guang)匙孔和匙孔條(tiao)件(jian)下進行(xing)焊接(jie)。
基于其整(zheng)體(ti)(ti)的(de)單模光(guang)纖結構，光(guang)纖激光(guang)器(qi)不(bu)會因為(wei)平均(jun)功率的(de)改變而受到熱透鏡造成(cheng)的(de)焦點(dian)位置(zhi)變化的(de)影響，并且無需定(ding)期校準激光(guang)器(qi)腔體(ti)(ti)或進(jin)行組(zu)件維護，就(jiu)能確保輸出的(de)穩(wen)定(ding)性。
激(ji)光焊接的突出優勢
應用(yong)于醫療設備制造領(ling)域的一(yi)項成(cheng)熟技術
■ 精(jing)準控制加工(gong)過程
高質量的(de)(de)光(guang)束(shu)和由此產生的(de)(de)光(guang)斑尺寸(cun)控(kong)(kong)制，以及光(guang)纖激光(guang)器連續可調的(de)(de)平(ping)均功(gong)率設置(zhi)(zhi)(zhi)，確保了焊(han)接(jie)(jie)輸出能量和聚焦位置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)準(zhun)確，并進行精準(zhun)控(kong)(kong)制。這使得激光(guang)焊(han)接(jie)(jie)可以非常接(jie)(jie)近焊(han)接(jie)(jie)位置(zhi)(zhi)(zhi)如聚合物密(mi)封、玻璃與金屬密(mi)封、電(dian)(dian)容部件和熱敏電(dian)(dian)子電(dian)(dian)路的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)。
■ 加工過程的可重復性
激光焊接(jie)是一個(ge)與焊接(jie)部(bu)件零接(jie)觸(chu)的(de)(de)過程，因(yin)此消除(chu)了由磨損的(de)(de)部(bu)件、接(jie)觸(chu)的(de)(de)變(bian)形或(huo)污(wu)染(ran)(ran)所引發的(de)(de)潛在問(wen)題。(部(bu)件的(de)(de)磨損，以及解除(chu)過程中可(ke)能產生的(de)(de)變(bian)形和污(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)問(wen)題)。
■ 高質量的密封焊縫技(ji)術
與常規焊接(jie)或釬焊不同，激光焊接(jie)可(ke)以完成高質量、高產(chan)出的(de)密(mi)封焊縫(feng)，這兩者是(shi)制造高端植入式醫療(liao)設備的(de)基本要求(qiu)。
圖1 展示加(jia)工過程控制和密封焊(han)縫質量(liang)的焊(han)接實(shi)例
■ 可靠的表(biao)面處理技術
除(chu)了(le)確保(bao)焊(han)接(jie)的(de)美觀之外，光(guang)滑(hua)和無孔(kong)隙的(de)表面處(chu)理技(ji)術使高壓滅(mie)菌得以可靠(kao)地進行。
圖2 激(ji)光焊縫 0.15mm 厚不銹(xiu)鋼的表面質(zhi)量(liang)
TruFiber P 緊湊型光(guang)纖激光(guang)器系列的(de)設計是為(wei)了利(li)用以下獨特的(de)性能特點，為(wei)精密微焊(han)接(jie)應用提供可(ke)靠(kao)的(de)加工過程(cheng)控制(zhi)和(he)靈活性。
閉環功率(lv)控制
TruFiber P 緊湊型(xing)系(xi)列的(de)激光驅(qu)動和冷卻平臺的(de)精心設(she)計，使其在連續工作(zuo)或調(diao)制工作(zuo)中能夠提供可靠(kao)的(de)輸出功(gong)率(lv)穩定性。
輸出(chu)功率(lv)的穩定性(xing)通常可以達到<1%。對于設備制造計(ji)量，這些(xie)激光器(qi)的加工過(guo)程功率(lv)輸出(chu)可以通過(guo)配備的 FiberView 控制軟(ruan)件的內部(bu)參數數據記(ji)錄功能(neng)進行(xing)連續記(ji)錄。
光束輪廓(kuo)的選擇(ze)
根(gen)據焊(han)接(jie)應用的類型，在更均勻的能(neng)(neng)量空間分(fen)布(bu)內，無論是標準單模(mo)的高斯模(mo)式輪(lun)廓(kuo)，還是更大光斑(ban)尺寸的多模(mo)光束，都能(neng)(neng)提供更好的焊(han)接(jie)輪(lun)廓(kuo)。
TruFiber P 緊(jin)湊(cou)型激光(guang)(guang)(guang)器系列為加工(gong)工(gong)程師(shi)提供(gong)了高功(gong)率密度(du)和深度(du)的(de)單模(mo)光(guang)(guang)(guang)束傳(chuan)(chuan)輸選項，以(yi)(yi)及(ji) 50μm 或 100μm 芯徑傳(chuan)(chuan)輸光(guang)(guang)(guang)纖的(de)多模(mo)光(guang)(guang)(guang)束選項。100μm 光(guang)(guang)(guang)纖適用于生(sheng)產具有高深寬比的(de)焊(han)接需求。而 50μm 光(guang)(guang)(guang)纖的(de)光(guang)(guang)(guang)束質量更高(M2=6.5)，可以(yi)(yi)實現平滑(hua)頂部焊(han)縫(feng)的(de)精(jing)細焊(han)接應用，但仍需要合理(li)的(de)穿透深度(du)。
采用(yong)低功率模式
延伸性能范圍
TruFiber P 緊湊(cou)型激光器的(de)(de)標準(zhun)操作范圍是額定功(gong)(gong)率的(de)(de) 10-100%。大于(yu) 500W 的(de)(de) TruFiber 激光器上的(de)(de)低(di)功(gong)(gong)率模式功(gong)(gong)能，可以(yi)使激光器切換(huan)到 30W-300W 的(de)(de)超(chao)低(di)連續功(gong)(gong)率下工作，使用戶能夠獲(huo)得(de)廣(guang)泛的(de)(de)加工參數。
例(li)如，利用這一(yi)功(gong)(gong)能(neng)，一(yi)臺激光(guang)器(qi)就(jiu)可以實現(xian)從細線焊接(jie)所(suo)(suo)需的(de)極低功(gong)(gong)率(lv)到設備外殼的(de)密封焊接(jie)所(suo)(suo)需的(de)高功(gong)(gong)率(lv)要求(qiu)。此外，該(gai)激光(guang)器(qi)能(neng)夠以調制的(de)波形進行操(cao)作，允許對平(ping)均(jun)激光(guang)功(gong)(gong)率(lv)進行額外的(de)控制。
Simmer 模式下(xia)的脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)波形(xing)均衡在正常(chang)操作(zuo)下(xia)，當(dang)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)在非觸發期(qi)期(qi)后被脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)時，部分泵浦激(ji)(ji)光(guang)功率(lv)會被消耗 ，以(yi)提高激(ji)(ji)光(guang)器(qi)的反轉率(lv)，使(shi)其以(yi)使(shi)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)達到再次開啟(qi)工作(zuo)的閾值水平。這(zhe)導致(zhi)第一個(ge)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)的開啟(qi)延遲時間增(zeng)加，并導致(zhi)泵浦輸入功率(lv)和激(ji)(ji)光(guang)輸出(chu)功率(lv)之間的比例損(sun)失(shi)。
TruFiber P 緊湊型激(ji)(ji)光器(qi)(qi)的(de)模(mo)擬模(mo)式功能(neng)(neng)允許用戶設置(zhi)合適的(de)泵(beng)浦(pu)偏壓，以保證激(ji)(ji)光器(qi)(qi)剛好低(di)于閾值。這(zhe)可以確保第(di)一(yi)個(ge)脈沖(chong)的(de)開啟延遲時間降到(dao)最低(di)，并且第(di)一(yi)個(ge)脈沖(chong)的(de)能(neng)(neng)量與(yu)后續(xu)脈沖(chong)的(de)能(neng)(neng)量是(shi)相當的(de)。
FiberView 參數設(she)置(zhi)功(gong)能
優化脈沖(chong)形狀(zhuang)
在許多微焊(han)接應用中(zhong)，對時間脈沖形狀的精(jing)確控制是一個關鍵要求。在光纖激光器中(zhong)，光學輸出響應與電(dian)驅動信號成高(gao)度(du)線(xian)性關系。
TruFiber P 緊湊型激光(guang)器系列(lie)的組成部分(fen)是一個高速(su)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)發生器，它與 FiberView 用戶操(cao)作界面(mian)及其圖形化的脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)編輯器相結合，可(ke)以對激光(guang)器的時間脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)形狀進行全方位控制(zhi)。
該激光(guang)器的參(can)數設(she)置功(gong)能可以將這些(xie)脈沖參(can)數存儲在激光(guang)器內，用于軟(ruan)件(jian)(jian)或實時的硬件(jian)(jian)選擇控制。
憑借(jie) 50kHz 的(de)數字控制帶(dai)寬，加上上述的(de)模擬模式功能(neng)，TruFiber P 緊(jin)湊型激光(guang)器具(ju)有獨特(te)的(de)脈(mo)沖形(xing)狀優(you)化能(neng)力(li)。
與(yu)傳統技(ji)術設備相比，通快 TruFiber P 緊湊型光(guang)纖激光(guang)器(qi)(qi)在(zai)醫(yi)療設備焊接應(ying)用領域具(ju)有顯著優勢。TruFiber 系列激光(guang)器(qi)(qi)在(zai)許多(duo)應(ying)用中都是理想的解決(jue)方(fang)案，成(cheng)熟(shu)的技(ji)術使(shi)其在(zai)高端制造(zao)應(ying)用行業能夠(gou)得(de)到(dao)可靠性(xing)和高質量(liang)保證