RU2067040C1 - Устройство для лазерной сварки материалов (варианты) - Google Patents
Устройство для лазерной сварки материалов (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067040C1 RU2067040C1 RU94036163A RU94036163A RU2067040C1 RU 2067040 C1 RU2067040 C1 RU 2067040C1 RU 94036163 A RU94036163 A RU 94036163A RU 94036163 A RU94036163 A RU 94036163A RU 2067040 C1 RU2067040 C1 RU 2067040C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflector
- laser
- insert
- focus
- source
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Использование: сварка изделий больших толщин в приборостроении, радиоэлектронной промышленности, в машиностроении. Сущность изобретения: устройство для лазерной сварки содержит эллипсоидный отражатель, газоразрядную лампу, установленную в фокусе отражателя, лазерный источник излучения, расположенный вне отражателя. В отражателе имеется вставка в виде кольца с эллипсоидной поверхностью отражения, расположенная в зоне проекции пучка лучей лазерного источника излучения. Ось пучка лазера пересекает ось отражателя в зоне дугового разряда лампы, при этом точка пересечения лучей совпадает с ближайшим фокусом вставки. При использовании газовых лазеров с длиной волны приблизительно 10,6 мкм вставка и лазер располагаются между цоколем лампы и рабочим фокусом отражателя. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к сварке изделий, в частности к устройству для лазерной сварки с применением светового луча и может быть использовано для сварки изделий в приборостроении, радиоэлектронной промышленности, в машиностроении, а также применяться для других видов обработки, требующих нагрев.
Известно устройство для лазерной сварки материалов, включающее источник лазерного излучения и источник предварительного подогрева (1).
Такое устройство позволяет вести предварительный нагрев, при этом уменьшается неравномерность нагрева по поверхности и объему нагреваемого тела, достигаются более высокие температуры нагрева тел.
Недостатком известного устройства является невозможность формирования пятна нагрева весьма малых размеров с высокой плотностью энергии излучения.
Изобретение решает задачу сварки деталей больших толщин за счет концентрации энергии излучения высокой плотности при формировании пятна нагрева малых размеров.
Сущность изобретения по первому варианту состоит в том, что в устройстве для лазерной сварки материалов источник предварительного подогрева состоит из эллипсоидного отражателя и газоразрядной лампы, установленной в ближнем фокусе отражателя, при этом эллипсоидный отражатель снабжен вставкой, выполненной в виде кольца с эллипсоидной поверхностью отражения и расположенной в зоне проекции пучка лучей лазерного источника излучения, ось пучка лазерного источника излучения пересекает ось отражателя в зоне дугового разряда лампы, при этом точка пересечения лучей совпадает с ближним фокусом вставки, а дальний фокус вставки совпадает с рабочим фокусом отражателя.
В данном варианте используются твердотельные лазеры с длиной волны приблизительно 1,06 мкм. Такая длина волны почти без потерь энергии проходит через оптическое стекло, в том числе кварцевую колбу лампы.
Сущность изобретения по второму варианту состоит в том, что в устройстве для лазерной сварки источник предварительного подогрева состоит из эллипсоидного отражателя, газоразрядной лампы, установленной в фокусе отражателя, лазерный источник излучения расположен вне отражатель снабжен вставкой, выполненной в виде кольца с эллипсоидной поверхностью отражения, расположенной в зоне проекции пучка лучей лазерного источника излучения, ось пучка лазерного источника излучения пересекает ось отражателя между цоколем лампы и рабочим фокусом отражателя.
Устройство по второму варианту применяется при использовании газовых лазеров на углекислом газе с длиной волны приблизительно 10,6 мкм.
Такое излучение с длиной волны приблизительно 10,6 мкм хорошо поглощается стеклянной колбой лампы и может вызвать ее разрушение, поэтому необходимо располагать газовую лазерную систему ниже колбы лампы.
На фиг.1 изображено устройство для лазерной сварки по первому варианту; на фиг.2 устройство для лазерной сварки по второму варианту.
Устройство содержит эллипсоидный отражатель 1, газоразрядную лампу 2, расположенную в фокусе отражателя F1, лазерный источник излучения 3, расположенный вне отражателя 1.
В зоне проекции пучка лучей лазерного источника излучения 3 в отражателе 1 имеется вставка 4, выполненная в виде кольца с эллипсоидной поверхностью отражения. Ось 5 пучка лучей лазерного источника излучения 3 пересекает ось 6 отражателя 1 в зоне дугового разряда лампы 2.
Точка пресечения лучей лазерного источника излучения 3 и газоразрядной лампы 2 совпадает с ближним фокусом вставки , а дальний фокус вставки совпадает с рабочим фокусом отражателя F2.
При фокусировании излучения лампа в фокусе F1 размещается в прикатодном участке дугового разряда, имеющем наиболее энергетическую яркость.
Если совмещать луч лазера с этой точкой, которая находится на расстоянии 0,2 0,3 мм от вольфрамового катода, то можно задеть и разрушить вольфрамовый катод. Поэтому лазерный луч фокусируют на оси отражателя между катодом и анодом. При этом фокус вставки F1 не должен совпадать с фокусом F1 отражателя.
Согласно второму варианту выполнения в отражателе 1 также имеется вставка 4, выполненная в виде кольца с эллипсоидной поверхностью отражения. Но расположена эта вставка в другой зоне отражателя 1, а именно между цоколем 7 лампы 2 и рабочим фокусом F2. В этой зоне осуществляется пересечение оси 5 пучка лучей лазерного источника излучения 3 с осью 6 отражателя 1.
Устройство работает следующим образом.
Свариваемое изделие устанавливают в рабочем фокусе F2 отражателя 1, включают источник питания, поджигают газоразрядную лампу 2, возбуждают генерацию лазера 3 и выводят их на рабочий режим. Излучение лазера 3 проходит через окно 8 в вставке 4 и, отражаясь от внутренней поверхности вставки 4, фокусируется в рабочем фокусе отражателя 1. В этой точке суммируются отраженные лучи двух источников излучения и формируют на свариваемом изделии пятно нагреве высокой плотности.
В процессе сварки обеспечивается управляемый нагрев и охлаждение при бесконтактном подводе энергии.
Устройство позволяет уменьшить поток до выходного апертурного угла отражателя и получать сварные соединения без трещин, обеспечивая высокое качество и производительность процесса при сварке деталей больших толщин.
Световой луч коротковолновый, хорошо поглощается металлом, т.е. имеет большой коэффициент поглощения.
Лазерный луч длинноволновый 1 10 мкм, он хорошо отражается металлом, эффект нагрева металла снижается, поэтому требуются большие мощности лазерного источника при нагреве.
Объединяя лучи, обеспечивается предварительный прогрев поверхности металла световым лучом и затем мощный лазерный луч обеспечивает концентрированный скоростной нагрев и глубину проплавления.
Claims (2)
1. Устройство для лазерной сварки материалов, включающее источник лазерного излучения и источник предварительного подогрева поверхности материала, отличающееся тем, что источник предварительного подогрева состоит из эллипсоидного отражателя и газоразрядной лампы с электродами, установленной в его ближнем фокусе, при этом эллипсоидный отражатель имеет кольцевую вставку с эллипсоидной поверхностью отражения, ближний фокус которой расположен в промежутке между электродами лампы, а дальний фокус в рабочем фокусе отражателя, в кольцевой вставке выполнено входное отверстие для прохождения лазерного луча, а источник лазерного излучения расположен напротив входного отверстия с возможностью совмещения его главной оптической оси с ближним фокусом вставки.
2. Устройство для лазерной сварки материалов, включающее источник лазерного излучения и источник предварительного подогрева поверхности материала, отличающееся тем, что источник предварительного подогрева состоит из эллипсоидного отражателя и газоразрядной лампы, расположенной в его ближнем фокусе, при этом эллипсоидный отражатель имеет кольцевую вставку с эллипсоидной поверхностью отражения, ближний фокус которой расположен между газоразрядной лампой и рабочим фокусом отражателя, а дальний фокус расположен в рабочем фокусе отражателя, в кольцевой вставке выполнено входное отверстие для прохождения лазерного луча, а источник лазерного излучения расположен напротив входного отверстия кольцевой вставки с возможностью совмещения его главной оптической оси с ближним фокусом кольцевой вставки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94036163A RU2067040C1 (ru) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Устройство для лазерной сварки материалов (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94036163A RU2067040C1 (ru) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Устройство для лазерной сварки материалов (варианты) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94036163A RU94036163A (ru) | 1996-07-20 |
RU2067040C1 true RU2067040C1 (ru) | 1996-09-27 |
Family
ID=20160941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94036163A RU2067040C1 (ru) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Устройство для лазерной сварки материалов (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2067040C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0997222A1 (en) * | 1998-05-15 | 2000-05-03 | Nauchno-Proizvodstvennaya Firma "MGM" | Device for the laser processing of materials |
WO2001068309A1 (fr) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Eduard Borisovich Gusev | Dispositif de traitement des materiaux au laser |
WO2002045900A1 (fr) * | 2000-12-08 | 2002-06-13 | Svar S.R.O. | Dispositif de traitement de materiaux par faisceaux lumineux |
WO2007075108A1 (fr) * | 2005-12-29 | 2007-07-05 | Georgiy Mikhailovich Alekseev | Procede de traitement thermique local de materiaux et dispositif de sa mise en oeuvre (et variantes) |
RU2756663C1 (ru) * | 2020-05-12 | 2021-10-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Техническое Объединение "Лазер" | Применение способа и системы использования лазера для создания изображения |
-
1994
- 1994-09-27 RU RU94036163A patent/RU2067040C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Заявка ФРГ N OS 3600452, кл. B 23 К 28/02, 1986. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0997222A1 (en) * | 1998-05-15 | 2000-05-03 | Nauchno-Proizvodstvennaya Firma "MGM" | Device for the laser processing of materials |
EP0997222A4 (en) * | 1998-05-15 | 2002-06-26 | Mgm N Proizv | DEVICE FOR LASER MACHINING OF MATERIALS |
WO2001068309A1 (fr) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Eduard Borisovich Gusev | Dispositif de traitement des materiaux au laser |
WO2002045900A1 (fr) * | 2000-12-08 | 2002-06-13 | Svar S.R.O. | Dispositif de traitement de materiaux par faisceaux lumineux |
WO2007075108A1 (fr) * | 2005-12-29 | 2007-07-05 | Georgiy Mikhailovich Alekseev | Procede de traitement thermique local de materiaux et dispositif de sa mise en oeuvre (et variantes) |
RU2756663C1 (ru) * | 2020-05-12 | 2021-10-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Техническое Объединение "Лазер" | Применение способа и системы использования лазера для создания изображения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94036163A (ru) | 1996-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6887388B2 (ja) | 無電極単一cwレーザ駆動キセノンランプ | |
US4591724A (en) | Curing apparatus | |
US8242695B2 (en) | Laser driven light source | |
US20060186098A1 (en) | Method and apparatus for laser processing | |
TWI466168B (zh) | Light source device | |
US8651701B2 (en) | Light source device | |
US4689466A (en) | Laser-beam operated machining apparatus | |
RU2067040C1 (ru) | Устройство для лазерной сварки материалов (варианты) | |
JPH04270090A (ja) | リモートコントロールを用いたレーザ操作方法およびその装置 | |
JPH04144053A (ja) | 白色パルス光発生装置 | |
JPS60240395A (ja) | レ−ザ溶接法 | |
RU2135338C1 (ru) | Устройство для лазерной обработки материалов | |
KR100289249B1 (ko) | 광-펌핑된 고파워 의학용 장치 | |
US5677983A (en) | Light beam heater with light source and reflector having two ellipsoidal sections and a truncated spherical surface there between | |
EP0997222A2 (en) | Device for the laser processing of materials | |
RU2185943C1 (ru) | Устройство для светолучевой обработки материалов | |
JP3417248B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
RU2165830C1 (ru) | Устройство для лазерной обработки материалов | |
JPS5987995A (ja) | レ−ザ・ガス切断装置 | |
RU2127176C1 (ru) | Устройство для светолучевой пайки и сварки металлов и неметаллов | |
JPH03185776A (ja) | レーザ加工機 | |
Schellhorn | Application of a high-power CO laser in aluminum welding | |
JPH04157077A (ja) | レーザービーム狭開先溶接方法 | |
RU2013192C1 (ru) | Лучевой паяльник | |
JPS59159287A (ja) | レ−ザ加工装置 |