[發明專利]一種高功率激光切割機

在審

• 申請號: 201910546685.2
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110434479A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 鄧君;王瑾;路崧;孫振忠;趙曙明;李小婷;朱寶華;郭建文;張玉勛
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院;大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/064;B23K26/08;H01S5/02;H01S5/343;C23C16/30;C23C14/30;C23C14/34;C23C14/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高功率激光切割機，包括控制臺、工作臺、線纜、固定支架、激光發射裝置和激光切割頭；所述控制臺和工作臺通過線纜相連接；所述工作臺底部設有底座，兩側分別設有兩條縱向移動滑軌，所述固定支架兩端通過縱向移動滑軌與工作臺相連接；所述固定支架上端設有一條橫向移動滑軌，所述激光發射裝置通過橫向移動滑軌與固定支架相連接；所述激光切割頭固定于激光發射裝置正下方；本發明通過優化半導體激光器的外延結構并改變激光發射裝置和激光切割頭之間的位置，降低了激光在產生和傳輸兩方面的損耗，從而提高激光切割機的整體光學轉換效率，從源頭上降低了熱量的產生，制得的高功率激光切割機發熱較低、光學轉換效率高。

技術領域

本發明涉及激光切割技術領域，特別是涉及一種高功率激光切割機。

背景技術

激光切割機是一種利用激光切割技術進行切割的設備，通過將激光器發射出的激光束經光路系統聚焦成高功率密度的激光束，并照射在工件表面，使工件達到熔點或沸點，從而達到切割和雕刻目的；由于激光切割機具有切割精度高、切割速度快、熱變形和熱影響區小、并且操作簡便、自動化程度高等優點，被廣泛應用于汽車制造、航空、化工、輕工、電器電子、石油、冶金等領域；同時，隨著各領域技術的高速發展，對激光切割機也提出了更高的要求，傳統的低功率激光切割機已逐漸不能滿足市場需求，對萬瓦級高功率激光切割機的研究具有重要意義。

激光切割機的功率要突破萬瓦級，首先要實現可靠穩定的光源技術，當前常用的激光光源按其激活物質的不同可以分為固體激光源、氣體激光源、液體激光源和半導體激光源等類型，其中，半導體激光源以其高轉化效率、大功率輸出、寬波長范圍等優點被廣泛應用，當前主要通過對高功率半導體激光器進行光纖合束，從而實現萬瓦級的激光輸出；同時，盡管半導體激光器的光學轉換效率相對其他激光器較高，但隨著半導體激光器功率的不斷增加，大量未能轉化為光能的能量主要以熱能形式輸出，從而產生大量廢熱，引起半導體激光器中結溫的升高，進而導致輸出的激光波長發生漂移、穩定性變差，并嚴重影響激光器的壽命；因此，為了保障高功率激光切割機的正常運行，必須有效控制激光器的工作溫度，與現有技術中通過改進散熱系統來提高散熱效果相比，通過增加激光器的光學轉換效率，從而從源頭上減少熱量的產生具有更重要的意義。

當前，增加激光器光學轉換效率主要是通過單獨調整激光器的內部封裝結構來降低激光器的內部損耗，但當激光器在高功率激光切割機中使用時，由激光器發出的激光要經過多次反射才進入激光切割頭中，該過程中同樣會產生光的吸收和散射等損耗，從而降低高功率激光切割機整體的光學轉換效率、增加激光切割機內部的工作溫度，并影響激光切割機的加工效果。

發明內容

基于現有技術中高功率激光切割機內激光加工裝置的光損耗較大、光學轉換效率較低的問題，本發明提供了一種高功率激光切割機，通過將激光反射裝置設于激光切割頭正上方，使產生的激光不經反射直接導入激光切割頭中，避免激光在多級反射過程中產生損耗；并通過制備半導體激光器，優化激光器的外延結構，提高半導體激光器內部的光學轉換效率，從而獲得一種發熱較低、光學轉換效率高的高功率激光切割機。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種高功率激光切割機，包括控制臺、工作臺、線纜、固定支架、激光發射裝置和激光切割頭；所述控制臺和工作臺通過線纜相連接；所述工作臺底部設有底座，兩側分別設有兩條縱向移動滑軌，所述固定支架兩端通過縱向移動滑軌與工作臺相連接；所述固定支架上端設有一條橫向移動滑軌，所述激光發射裝置通過橫向移動滑軌與固定支架相連接；所述激光切割頭固定于激光發射裝置正下方。