激光切割机所用气体的种类和作用: 1)空气:①作为切割气体使用 ②作为冷却切使用 ③作为光路内部除尘使用(保护镜片延长镜片的使用时间) 2)普氧:作为切割碳钢的气体(助燃性)纯度99.5% 3)纯氮:作为切割不锈钢的气体(冷却性)纯度99.9%(切割碳钢速度为3/4) 4)高纯氮:作为激光器的使用气体,纯度:99.999% 5)高纯氦:作为激光器的使用气体,纯度:99.999% 6)高纯二氧化碳:作为激光器的使用气体,纯度:99.999% ;激光混合气中组分气的纯度直接影响激光的性能,特别是气体中氧、水、碳氢化合物等杂质的存在将导致激光输出功率在镜(面)和电极上的耗损,还会引起激光发射的不稳定。中性原子激光与离子气体激光的差别,在于前者的激光光来自中性原子能阶之间的跃迁,后者是离子的能阶( 如Ar+,Kr+ )间之跃迁。因此,氩激光(Argon laser)与氩离子激光(Argon ion laser)并不相同,前者的激光光波长属于红外线波段,后者则在可见光和紫外线区。
常用的激光焊接保护气体主要有N2、Ar、He,其物化性质各有差异,也因此对焊缝的作用效果也各不相同。Au,Cu,Ba,Sn,Pb,Zn等金属的蒸汽,都是中性原子激光的自动介质。它们的蒸汽中,常混入低压力的惰性气体,以提高放电效率。气体激光器的重要特点之一,激光工作物质是混合气或单一纯气体。由于激光混合气中组分气的纯度直接影响激光的性能,特别是气体中氧、水、碳氢化合物等杂质的存在将导致激光输出功率在镜(面)和电极上的耗损,还会引起激光发射的不稳定。因此,对激光混合气组分的纯度有着特殊要求,包装混合气的钢瓶,充装前也必须进行干燥处理,防止污染混合气。如果将氦(He)氖(Ne)激光作为代气体激光,二氧化碳激光是第二代气体激光,在半导体制造领域将大量使用的氟化氪(KrF)激光,可称为第三代激光。
如果将氦(He)氖(Ne)激光作为代气体激光,二氧化碳激光是第二代气体激光,在半导体制造领域将大量使用的氟化氪(KrF)激光,可称为第三代激光。激光切割辅助气体主要是干燥空气、高纯氮气或工业氧气,当切割不锈钢板或是切割铝板时一般使用高纯氮气作为辅助气体,一般压力要求比较高。目元激光混合气体的方案组成比例:CO:4%,CO2:8%,He:28%,N2:60%。这种四元激光混合气体可以是二维激光切割机床达到输出功率,并且切割钢板厚度达到25mm,还可以更好的保证工件质量。
激光混合气中的发生气体是激光发生器上用来产生激光的气体,对气体质量要求高,激光混合气配制精度要求高,高纯二氧化碳纯度达99.999%,高纯氮气的纯度99.999%,高纯氦气的纯度要求99.999%,二氧化碳是产生激光的,氦气是冷却激光器的,氮气是平衡气体,气体中的水分、氧份、有机气体杂质对激光机的镜片损伤特别大,能快速减少镜片的寿命。所以激光机对这些气体的质量要求特别高。金属蒸汽离子激光中,氦镉(He-Cd)激光是的,氦硒(He-Se)、氦锌(He-Zn)等激光为此家族中之成员。氦镉激光的325 nm紫外线,和441.6 nm蓝光,是常见的输出。加上特殊设计时,它可同时发生红光(635.6及636.0 nm)和绿光(533.7及537.8 nm)。它的短波长成分,在信息处理方面很有用。适当调配各波长的输出,几乎能够发生一切可见光的颜色,因此它的白光激光产品也是有名的。储存密度及鉴别能力的提高,使它在量度、查验、记载、印刷等方面有许多使用。气体激光(Gaseous laser),以气体为自动介质的激光中,包含中性原子激光、离子气体激光、金属蒸汽激光、分子气体激光、准分子激光。
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