机械制造中所应用到的大功率光纤激光器技术

　　目前商用化的光纤激光器输出功率连续功率已上升到数千瓦的量级，以至万瓦的量级。与一般的激光器相比，光纤激光具有许多独特的优点，例如光束质量好；体积小，重量轻，免维护；风冷却，简单易操作；运行成本低，可在工业环境下使用；寿命长，加工精度高，速度快；电能转化效率高，可以实现智能化，自动化，柔性化操作等。基于上述的优点，其应用领域已经扩展到汽车制造，船舶制造和航空制造业等的金属和非金属材料的激光切割、激光焊接等方面。

　　2.大功率光纤激光器的工业应用

　　最近，国际上采用光纤激光焊接技术在造船，汽车制造业的应用受到相当的重视。在欧美发达国家中，大约有50%—70%的汽车零部件都用到了激光加工技术，并以激光焊接和激光切割为主。上海大众等汽车制造厂也采用激光加工技术焊接车身与箱体等部件。欧美及日本主要的大型船厂已大量采用激光加工技术，例如美国在最新建造的新型船舶上广泛使用高强度，低合金钢的T型构件，采用激光焊接技术，使船舶的重量大大降低。船体平板为了适应海洋流力学的需要，都被设计成具有复杂的三维曲率形状，激光辅助平板成型技术可以代替费力、费时、具有一定的危险性的机械加热成型工艺，应用前景良好。日本的Kawasaki重工等造船企业已经安装了高功率激光平板切割系统。德国的Meyer Werft也安装了四台12KW的CO2激光器，用来焊接不同长度的船体加强杆。目前美国、欧洲等地区正在进行大功率光纤激光工业加工设备的开发，正在进行的有2KW、6KW输出的工业级光纤激光器的加工设备的二次开发。我国已开发出小功率系列工业光纤激光产品。中小功率激光加工设备，如激光打标机，雕刻机，切割机，焊接机等也广泛应用各个行业，但大功率光纤激光器工业加工应用尚是空白，而在我国造船工业中甚至还没有使用激光加工技术。