• 发布日期：2025-06-06
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​三维激光焊接机是一种利用高能量激光束实现三维空间内精密焊接的设备，其工作原理基于激光的能量特性、光学系统的空间控制以及自动化运动系统的配合。
激光能量产生与聚焦
激光器：通过电激励（如光纤激光器、碟片激光器或 CO₂激光器）产生高功率密度的激光束（功率范围从数百瓦到数千瓦）。
光学系统：激光束经准直镜调整为平行光，再通过聚焦镜聚焦成直径极小（通常为 0.1~0.5mm）的光斑，能量密度可达，足以瞬间熔化或汽化金属材料。
三维空间焊接轨迹控制
运动系统：由伺服电机驱动的三维机械臂（如六轴机器人）或多轴联动工作台，配合高精度导轨和丝杆，实现焊接头在 X、Y、Z 轴及旋转轴（A、B、C 轴）上的联动运动，使激光束沿预设轨迹（如直线、曲线、三维曲面）移动。
数控系统（CNC）：通过编程软件（如 CAM 软件）设定焊接路径、速度、功率等参数，控制运动系统与激光器同步工作。
激光与材料的相互作用
热传导焊接：当激光功率密度较低时，激光能量通过热传导使材料表面熔化，形成熔池，冷却后凝固成焊缝。适用于薄壁件或低熔点材料（如铝合金、不锈钢薄板）。
深熔焊（小孔效应焊接）：当功率密度极高时，材料瞬间汽化形成小孔（锁孔），激光束直接射入孔底，熔池在小孔周围流动，冷却后形成深宽比大（可达 10:1 以上）的焊缝。适用于厚板或高熔点材料（如钛合金、镍基高温合金）。
辅助工艺与质量控制
保护气体：通过喷嘴同步输送惰性气体（如氩气、氦气）或活性气体（如 CO₂），保护焊接区域免受氧化，同时吹走飞溅物，稳定熔池。
视觉 / 激光跟踪系统：集成 CCD 相机或激光传感器，实时监测焊缝位置和熔池状态，自动调整焊接参数（如功率、速度），补偿工件公差或热变形，确保焊接精度。