ARM可调环模光纤激光器具有极其精确和一致的设备间输出特性，可提高汽车生产效率并降低成本

时间： 2024-11-18 来源：COHERENT官网

技术问答

在 COHERENT 高意，我们经常听到这种说法。汽车和其他大批量原始设备制造商告诉我们，他们的激光焊接系统所加工出的焊缝不一致性让他们备受煎熬。

对此，他们的底线是制造商努力实现统一的全球生产流程，以最大限度地降低成本，最重要的是降低安全和召回风险。在理想生产环境当中，他们会建立一条新的装配线，集成激光器并始终获得相同的加工结果。这意味着他们制造的每个零件或车辆，无论制造地点和日期如何，他们的外观和功能都完全相同。

如果不同的激光焊接系统在使用相同设置时不能以完全相同的方式运行，制造商必须花费时间和金钱来“微调”每个激光器和工艺配方，以实现生产线之间的一致结果。此外，制造商希望能够轻松地推广他们开发的流程以改进全球所有工厂，而无需部署专家来“微调”每条生产线。

Coherent 高意 ARM 可调环模激光器出色的输出一致性极大地简化了汽车制造商的生产流程。

Coherent 高意 ARM 可调环模光纤激光器确保一致性和可重复性

为什么制造商会向 Coherent 高意提出这个问题？因为我们独特的、受专利保护的 Coherent 高意 ARM 可调环模光纤激光器设计确保了必要的一致性。使用我们的 ARM 可调环模光纤激光器，无论是激光器本身还是工厂产线上，都不需要对工艺方案进行微调或补偿。

我们如何实现其他光纤激光器制造商无法实现的目标？我们的 ARM 可调环模光纤激光器从一开始就被设计为提供必要的操作精度和一致性，从而实现低单位成本、高产量制造，且无需付出额外努力。他们确保一旦开发出工艺方案，激光将在实际使用中“忠实”地再现它。每个单独的设备都将以相同的方式提供一致的性能，日复一日、逐行执行。

优势究竟有多大？该图显示了 90 种不同的 Coherent 高意 ARM 可调环模光纤激光器输出功率的实际测试数据。每个装置的输出功率均为 2.575 千瓦。使用外部功率计测量的功率读数的标准偏差为 5.4 瓦 – 仅为 0.2%。这意味着所有这些激光器对于给定的焊接任务都会产生几乎相同的结果。再次，这确保了工艺配方能够随着时间的推移和多台激光器“忠实”地再现。

对 90 台独立的 Coherent 高意 FL-ARM 可调环模光纤激光器进行的测试结果显示，各个设备之间的输出功率一致性达到了非凡的水平。

为了实现这种高水平的一致性，Coherent 高意在 ARM 架构中实现了多项功能。其中一个关键功能是我们受美国、欧洲、韩国、日本、中国专利保护的环形和中心光束功率的独立控制，这些都由每个高度复杂的、独立的闭环功率控制支持。激光器采用大量传感器来测量和控制每个波导的实际输出功率并不断调整，从而保持极为一致的焊接性能。

高速应用的功率控制需要非常强大且快速的控制系统。例如，在铜焊接中，为了保持我们行业领先的 2% 穿透深度一致性，即使对于非常薄的板材，标准微处理器控制的速度也已经跟不上要求。

我们提高 ARM 激光控制电子设备响应的一种方法是采用与支持 5G 电信相同的高速现场可编程门阵列 (FPGA) 技术。这有助于对激光在加工过程中产生和遇到的多个波长的光进行精确监控，而不仅仅是一个波长。

在如此高的功率、速度和控制下，我们还必须采用市场上一些最先进的激光防护系统。如今，被动后向反射保护对于光纤激光器来说基本上被认为是“旧闻”。但激光行业其他企业所采用的传统方法（即在检测到后向反射时简单地降低激光输出功率）对于要求高精度、高产量和高重复性的应用来说是不够的。对于焊接铜和其他反光材料，尤其如此。

相反，我们的 ARM 激光腔采用我们自己的受 IP 保护的单谐振器技术，并集成了五级保护方案。与一些低成本系统所依赖的 MOPA 设计相比，这种方法具有更好的稳定性和更低的操作灵敏度。对于 ARM 激光器来说，这种级别的稳定性和保护真正使我们的客户能够实现极佳的生产性能。

Coherent 高意 ARM 可调环模光纤激光器无与伦比的输出一致性和后向反射保护功能使汽车制造商和其他大批量原始设备制造商能够正面应对最严峻的焊接挑战。

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