Coherent HighLight FL-ARM系列光纤激光器告诉你，为何电动汽车焊接要讲究技巧，而不仅靠力量

时间： 2024-05-29 来源：Coherent高意激光公众号

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光纤激光器

在汽车生产中应用光纤激光器已经取得了巨大成功，它们已经被用于众多焊接和切割应用，包括白车身、悬挂部件、动力总成组件等等。这一点也不足为奇。与大多数以前采用的技术（激光和非激光）相比，光纤激光器具有多项优势。

然而，汽车行业仍然是创新的重要源泉。虽然高功率光纤激光器在汽车生产中已经成功应用了一段时间，但为了支持电动化和轻量化，目前最复杂的焊接工艺需要的不仅仅是功率。尽管实际上有很多不同的应用，但大多数应用通常涉及：

非常薄的材料或对热输入敏感的材料
“难”以焊接的材料，如铝、铜和高强钢
异种材料焊接

为了完成这些更具挑战性的任务，激光器必须具备两种主要功能。首先是具备足够的功率来支持必要的生产效率。在处理较厚的部件时，还需要具备高功率才能实现足够的熔深。其次是能够精确控制激光功率在工作表面上的分布方式 – 无论是在空间上还是时间上。

功率和精确控制

COHERENT高意公司开发出了可调环模（ARM）光纤激光器，旨在提供功率和控制精度。为了实现这一目标，ARM 采用了双光束输出 – 它产生一个中心光斑，周围环绕着另一同心激光环。芯环功率可以独立控制，并可脉冲输出。

Coherent HighLight FL-ARM系列光纤激光器的总功率高达10kW。这一功率量级对于以高效的产量的所有应用已经绰绰有余。事实上，大多数高精度、要求最高的产品通常使用的量不到该功率量级的一半。因此，Coherent高意公司ARM激光器能够在必要时将足够的激光功率精确地定向传递到焊接位置。

铜焊接就是其工作原理的一个示例。一些制造商已经转向采用绿光激光器来焊接铜，因为与光纤激光器的红外光相比，绿色激光更容易被铜吸收。但这一过程只能在室温下产生。一旦铜受热，它就能很好地吸收红外光，而一旦有了匙孔，铜吸收红光的能力也会变得更强。

因此，使用 ARM激光器开始焊接铜时，首先只在环光来加热材料，直至其熔化。接下来，高功率中心光束可产生匙孔。然而，在焊接过程中，一些功率会保持在环形光束中，因为这样可以稳定匙孔，这样可减少飞溅，并达到稳定的焊接效果。当光束到达焊缝末端时，环光功率完全关闭，芯部功率平稳下降，以形成干净、均匀的端部。

这种工艺也可在焊接其他要求较高的材料（例如铝和镀锌板）时提供类似的优势。而且，它可以实现对薄材料或热敏感材料的高精度焊接。

功率控制

一些类似于Coherent高意公司ARM的光纤激光器制造商指出，其产品允许100%的总功率在芯环之间随意分配，好像这是一个优势。

但事实并非如此。

因为ARM激光器的全部优势在于，将功率分配在芯和环，从而将输入的热量以一种比单光束产生更好效果的方式传导至相应工件中，这一点就像前面所描述的铜焊接示例一样。否则，为什么不直接使用标准单光束（而且更便宜）的光纤激光器呢?

他们还产生了一个担忧，即Coherent高意公司ARM结构不够“灵活”。

要理解这一说法，您需要知道：

ARM激光器实际上是采用两个或更多个光纤激光器模块构建的，其中每个模块均耦合到芯或环光，以提供各种最大功率比。（在运行过程中，每个模块的功率可以在该最大值的0%到100%之间平稳变化。）

在制造系统时，需要设置馈入芯环的模块数量。因此，使用四个2kW模块构建的8kW ARM激光器可以配置三种不同的最大芯/环功率比。它们分别是6kW/2kW、4W/4kW或2kW/6kW。而且，芯环最大功率随后无法更改，因此被认为“不灵活”。

但是，用于任何特定客户激光器的配置均基于在购买激光器之前就进行的工艺试验。这些情况确定了在量产所需的功率和芯环功率比。而且，提供了一个足够大的工艺窗口，以支持适应生产中的不稳定性（例如，原材料中的批次间变化，装夹误差等）。

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202207 - 选型指南 - 版本 5.0 代理服务技术支持采购服务

ROFIN+COHERENT高意：全系列工业激光解决方案

Coherent 制造用于打标、内雕、切割、钻孔和焊接的各种激光器和激光系统。我们提供激光打标和内雕机，范围涵盖带有机器人零件搬运的全自动工业系统、台式内雕机乃至硅晶片蚀刻机。为几乎所有可以想象到的材料提供激光切割和钻孔功能，包括金属、塑料、复合材料、纸张、玻璃、陶瓷和木材。拥有适用于 2D 和 3D 应用的光纤、固态、二极管和 USP 选项的激光焊接系统，包括手动、半自动和高精度 CNC 系统。

2024-06-07 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【IC】速度提高5倍！COHERENT新型PM10K+激光传感器快速解决10 kW工业激光器功率测量难题

高功率激光技术在不断发展，焊接、切割和覆层应用的平均功率显著提高，从而拓展了其功能范围。在这些高功率水平下，验证激光器是否已输出预期的功率对于避免废品和提高产量至关重要。了解COHERENT PM10K+高功率激光传感器，这是一款革命性的创新工具，设计为能够解决对功率高达10kW，偶尔可达12kW的连续激光器的功率测量难题。

2024-05-31 - 产品代理服务技术支持采购服务

飞秒激光器进行医疗器械制造切割性价比高，实现更出色、更精细的切割

对于医疗器械制造行业的任何人来说，购买新机器的一大难题就是要在飞秒激光器和光纤激光器之中作出抉择。光纤激光器还有一项主要优势，即能够实现更快切割和切割较厚的部件，因为它具有更高的可用功率。然而，对于较薄的部件，由于需要降低重复频率并避免累积热损伤，功率和速度优势往往会大打折扣。所以，归根结底，选择哪种激光器最合适实际上取决于具体的应用场景。

2024-12-11 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

CMDFB1064A CMDFB1030A波长稳定1064nm/1030nm高功率微型蝶形DFB激光二极管模块光电器件

本资料介绍了Coherent公司生产的两款高功率单模激光二极管模块——CMDFB1064A和CMDFB1030A。这些模块专为脉冲窄带光纤激光器和直接频率转换应用设计，具有波长稳定、高输出功率、短脉冲调制等特点。

COHERENT - WAVELENGTH STABILIZED 1064 NM HIGH POWER MINI-BUTTERFLY DFB LASER DIODE MODULE,波长稳定的1030NM高功率微型蝶形DFB激光二极管模块,OPTOELECTRONIC DEVICES,WAVELENGTH STABILIZED HIGH POWER SINGLE MODE LASER MODULE,微型BTF模块,MINIBTF MODULE,波长稳定的高功率单模激光模块,WAVELENGTH STABILIZED 1030 NM HIGH POWER MINI-BUTTERFLY DFB LASER DIODE MODULE,光电器件,波长稳定的1064NM高功率微型蝶形DFB激光二极管模块,CMDFB10XXA,CMDFB1030A,CMDFB1064A,FIBER LASER SYSTEMS,SPECTROSCOPY,变频,PULSED NARROW BANDWIDTH FIBER LASER,FREQUENCY CONVERSION,光纤激光系统,光谱学,脉冲窄带光纤激光器

2023/4/3 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

Coherent SMARTWELD + 助力TEAMTECHNIK填补量产焊接空白

当teamtechnik签约开发一个量产焊接系统时，他们寻求Coherent的激光专业知识。通过使用Coherent的SmartWeld + 加工头和1 kW单模光纤激光器，成功完成了所有工艺。这种工具适合热敏材料和异种材料的焊接。此外，它还能处理传统上不适合激光焊接的材料。合作使teamtechnik能够专注于自动化领域，而Coherent持续提供支持以应对材料变化带来的挑战。

2024-07-15 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

使用单模激光器进行医疗器械制造中的焊接应用

在探索下一代设备的设计时，通常都有一个共识，即，新设计要比上一代更小。因此，连接要求会变得更加严苛，特别是在减小焊缝尺寸和控制热输入方面。问题在于，从材料选择的角度来看，脉冲激光器有时会受到限制，因为高冷却速率会导致加工窗口变小或容易出现焊缝开裂情况。还有其他选择吗？

2024-12-05 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

CM97-1000-76PM 976nm微型蝶形激光二极管泵浦模块，具有FBG和PM光纤光电器件

该资料介绍了Coherent公司生产的976 nm MINI-BUTTERFLY激光二极管泵浦模块（型号CM97-1000-76PM），这是一种用于工业脉冲光纤预放大器和掺铒光纤放大器（EDFA）激光应用的波长稳定的高功率单模激光二极管模块。该模块具有高输出功率、极化保持单模光纤、内部热电冷却器和监控二极管等特点。

COHERENT - OPTOELECTRONIC DEVICES,MINI-BUTTERFLY LASER DIODE PUMP MODULE,WAVELENGTH STABILIZED HIGH POWER SINGLE MODE LASER DIODE MODULE,微型蝶形激光二极管泵浦模块,波长稳定的高功率单模激光二极管模块,光电器件,CM97-1000-76PM,工业脉冲光纤前置放大器,掺铒光纤放大器激光器的应用,EDFA LASER APPLICATIONS,传感,INDUSTRIAL PULSED FIBER PRE-AMPLIFIERS,光纤激光器,EDFA激光器的应用,SENSING,EDFA,ERBIUM DOPED FIBER AMPLIFIER LASER APPLICATIONS,FIBER LASERS

2023/4/3 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

使用飞秒激光器进行医疗器械制造切割的兴趣高涨

对于切割医疗器械所用的全新激光器，现在既可以选择飞秒激光器，也可以选择光纤激光器，甚至还可以混合使用这两种激光器。有了后一种选项，用户可以在这两种激光器之间无缝切换，即使在单个作业中也是如此，因为有些情况下使用光纤激光器进行切割可能比使用飞秒激光器更经济。

2024-05-21 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

高意BIMO-FSC3激光切割头可实现高达30KW的超高功率，产品均经过IP-65认证

Coherent推出BIMO-FSC3激光切割头系列，以应对汽车、白色家电、能源等制造业中超高功率工业光纤激光器使用增多的趋势。该系列包括BIMO-FSC3-Z-HP（高达30kW）、BIMO-FSC3和BIMO-FSC3-L（高达20kW）、BIMO-FSC3-Z（高达12kW）等产品，具有高速切割、高质量、大焦深、智能监控、可现场维修等特点，且均经过IP-65认证，可在恶劣环境中工作。

2024-11-21 - 产品代理服务技术支持采购服务

蓝宝石SF NX连续自由空间和光纤尾纤单频激光器

Sapphire SF NX激光器是一款基于Coherent独特OPSL技术的紧凑型连续波可见光单频激光器。该系列激光器具有超窄线宽（<1.5 MHz）、高质量衍射极限光束、优异的光点稳定性、高功率稳定性和低噪声等特点。Sapphire激光器采用Coherent专利的PermAlign™技术在无尘室中进行制造，提供灵活的接口概念，适用于需要窄线和超窄线宽光源的应用，如拉曼光谱学、干涉测量、全息术、计量学和检测。

COHERENT - CW FREE SPACE AND FIBER PIGTAILED SINGLE-FREQUENCY LASERS,COMPACT CW VISIBLE SINGLE-FREQUENCY LASERS,紧凑型连续可见光单频激光器,连续自由空间和尾纤单频激光器,532 SF NX,532 SF FP NX,SF FP NX,488 SF FP NX,SF NX,488 SF NX,RAMAN SPECTROSCOPY,全息术,计量学,HOLOGRAPHY,METROLOGY,INSPECTION,检查,拉曼光谱学,干涉测量,INTERFEROMETRY

0820 - 数据手册 - Rev.L 代理服务技术支持采购服务