ROFIN激光器介绍(大族金石凯)

1、ROFIN DC 系列扩散冷却射频激励Slab CO2激光器ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.1ROFIN DC 系列输出功率 1 - 8 kWDC 080 WROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.2ROFIN DC 系列历史沿革1991:计划开始，专利权：加拿大Tulip教授及德国Opower教授 目标：输出功率1000W1993:首次在德国慕尼黑激光展示会上展出1994:输出功率达到2KW1995:Slab激光器推向市场， 输出功率范围：1KW2KW1996:第一台输出功率为2,500 Watts (ROFIN DC 025)的Slab激光器交付使用

2、，并用于焊接1997:重要的重新设计：第二代Slab激光器 反射聚焦式扩散聚焦系统，人造钻石窗口，新型电极镀层 集成式射频发生器冷却水循环系统ROFIN DC 025 可用于切割应用1998:第一台输出功率为3500W的Slab激光器(ROFIN DC 030)交付使用1999:对输出功率范围1K2.5KW的Slab Laser的电极进行重新设计。2001:新型控制器(LASCON)投入使用, 72 小时气体更换间隔，DC 040 W在EMO 2001上展出并用于焊接2002:DC 045 W面市并用于激光焊接2003:DC 050 W面市并用于焊接应用2004:DC 060 W 面市并用于焊

3、接应用ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.3ROFIN DC 系列输出功率发展8000700060005000400030002000* 第一台原型机1000093'94'95'96'97'98'99'00'01'02'03'04'05'产品面市年份ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.4ROFIN DC 系列统计数据 (至2004年9月)型号新增发货量 (财政年度)DC 030 / 03550094/95450DC 02542%16%DC 040-06

4、01%9%DC 01011%DC 01540035030025020015010095/9696/9797/9898/9999/0000/0101/0220%50DC 020002/0303/04ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.5ROFIN DC 系列设计ROFIN DC (标准型)ROFIN DC (紧凑型)ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.6ROFIN DC 系列激光头,主要组成部分I主要电子设备激光输出谐振腔体集成供气系统ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.7ROFIN DC 系列激光头, 主要组成部分 II激光输出RF激

5、光电源真空泵ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.8ROFIN DC 系列DC 010 - 060 W (标准型), 尺寸规格800 mmDC O3/4/5/6x2100 mm(DC 060 W)850 mmDC 01/2x1700 mm800 mmTiefe: 600 mmROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.9ROFIN DC 系列DC 010 - 025 (紧凑型), 尺寸ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.10DC 01/2XROFIN DC 系列DC 030 - 060 W (紧凑型), 尺寸ROFIN MACRO CD 3 -

6、 11/04 No.11CO2 激光器原理原理轴快流式扩散冷却板条式ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.12扩散冷却 CO2 Slab 激光器谐振腔设计原理1. 激光束62. 激光光束整形53. 输出耦合器474. 冷却水35. 射频激励6. 冷却水287. 后反射镜98. 激光气体放电区19. 射频电极板ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.13扩散冷却CO2 Slab 激光器谐振腔及光束整形球面反射镜片 (可选为 Donut Mode“)转向反射镜片 (可选为ATFR)球面反射镜片空间滤光器圆柱面反射镜人造钻石窗口ROFIN MACRO CD 3 -

7、11/04 No.14扩散冷却CO2 Slab 激光器光束传播 (原理)电极波导方向圆形横截面基本要素:1. 两个不同的发散方向- 一个是自由空间方向- 一个是波导方向自由空间方向的发散低于波导方向的发散2. 光束通过外形修正以后形成圆形的旋转对称光束自由空间方向ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.15扩散冷却CO2 Slab 激光器空间过滤器 (原理)激光束腰在自由空间方向产生投影球面镜片，聚焦反射波导方向空间过滤器可以消除投影自由空间方向ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.16板条技术优势 结构紧凑 卓越的光学模式 (K值 > 0.9) 运行及

8、维护成本低 无运动部件 谐振腔部件采用铜制造 人造钻石窗口是唯一的光学透射镜片 无需外部供气设备 耗气量极低 重量轻，激光头可以移动 无外部扩束聚焦系统也可以使用ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.17扩散冷却CO2 Slab 激光器优势 结构非常简洁紧凑，事实上可以免维护 光束质量高 (K值 > 0.9) 不需要气体冷却器 激光功率损失非常低 较高的热稳定性 气体消耗量低，不需要外部供气系统没有气体流动，因而没有谐振腔内光学元件的污染问题维护费用低 无需预热时间，开机即可使用ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.18ROFIN DC 系列能量分布

9、(ROFIN DC 025)ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.19DC 010 - 025 光束传输99% 光束透射 (典型值*)30.025.020.015.010.05.0DC010DC015DC020 DC0250.00246810激光传输距离 m * 该值随不同激光器类型改变而改变ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.20DC 030 - 060 W 光束传输99% 光束透射 (典型值*)30.028.026.024.022.0DC030DC035DC040 W DC045 WDC050/060 W20.00246810激光传输距离 m *该值随

10、不同激光器类型改变而改变ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.21扩散冷却 CO2 Slab 激光器DC 010 025 参数型号DC 010DC 015DC 020DC 025输出功率(瓦)稳定性 光束直径 K值r 光斑稳定性 脉冲频率在100 %负荷下的能量消耗能量消耗 (待机状态)气体消耗气瓶100 - 1000150 - 1500200 - 2000250 - 2500± 2 % (Longterm)< 25 mm 10 Meters> 0.9< 0.15 mradCW or 2 to 5000Hz18 kWatt24 kWatt28 kW

11、att35 kWatt2.5 kWatt< 0.15 Nl/hour1500 NlROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.22扩散冷却 CO2 Slab激光器DC 030 - 060 W参数型号DC 030DC 035DC 040 WDC 045 WDC 050 WDC 060 W300 - 3000350 - 3500400 - 4000450 - 4500500 - 50001500 - 6000输出功率 (瓦)稳定性光束直径 K值 光斑稳定性> 0.9± 2 % (Longterm)< 30 mm 10 Meters< 0.15 mrad

12、> 0.9脉冲频率CW or 2 to 5000 HzCW or 2 to 300 Hz在100 %负荷下的能耗能耗 (待机状态)39 kWatt45 kWatt55 kWatt60 kWatt2.5 kWatt3.5 kWatt68 kWatt86 kWatt气体消耗气瓶< 0.2 Nl/hour< 0.25 Nl/hour1500 Nl< 0.3 Nl/hourROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.23DC 025 切割参数飞行光路; 7.5 聚焦镜头8765中碳钢4不锈钢3铝2100510152025材料厚度 mm1 毫米 中碳钢及不锈钢，高压切

13、割可以达到: 18 米/分钟的切割速度Diese Werte basieren auf Versuchen, die mit der bei ROFIN-SINAR installierten Systemtechnik durchgef黨rt wurden. Bei Verwendung kundenspezifischerSystemtechnik k鰊nen die Werte abweichen.These values base on trials taken with application units installed at ROFIN-SINAR. Customer resu

14、lts may differ depending on components installed.以上数值根据ROFIN-SINAR实验获得，客户端结果可能由于使用不同的部件而产生不同ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.24扩散冷却CO2 Slab 激光器焊接中碳钢, 焦距f = 300 mm14.0St52 DC 03512.0St52 DC 040WSt52 DC 045W10.0St 52 DC 050W8.0ST52 DC 060W6.0气体: He4.02.00.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.0焊接深度 (mm)Ref

15、.: 5360 / 6000ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.25DC 焊接参数不锈钢 (1.4301), 焦距f = 300 mm14.012.010.0DC 045 W 1.4301 f = 300 mmDC 0351.4301 f = 300 mm8.06.0gas: He4.02.00.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0焊接深度 (mm)Diese Werte basieren auf Versuchen, die mit der bei ROFIN-SINAR installierten Systemtechnik durch

16、gef黨rt wurden. Bei Verwendung kundenspezifischerSystemtechnik k鰊nen die Werte abweichen.These values base on trials taken with application units installed at ROFIN-SINAR. Customer results may differ depending on components installed.以上数值根据ROFIN-SINAR实验获得，客户端结果可能由于使用不同的部件而产生不同ROFIN MACRO CD 3 - 11/04

17、 No.26DC 焊接参数铝 (AlMg3), DC 045 W ，双聚焦光斑14.012.04.5KW AlMg3 f=150mm (bifocal 0.6mm)10.08.06.03.0KW AlMg3 f=150mm (bifocal 0.6mm)材料:5754辅助气体 :Helium光斑间距 :0.6 mm 直线排列4.02.00.00.01.02.03.04.05.06.07.08.0焊接深度 (mm)Diese Werte basieren auf Versuchen, die mit der bei ROFIN-SINAR installierten Systemtechnik

18、durchgef黨rt wurden. Bei Verwendung kundenspezifischerSystemtechnik k鰊nen die Werte abweichen.These values base on trials taken with application units installed at ROFIN-SINAR. Customer results may differ depending on components installed.以上数值根据ROFIN-SINAR实验获得，客户端结果可能由于使用不同的部件而产生不同ROFIN MACRO CD 3 -

19、11/04 No.27ROFIN DC 系列Donut 模式 (可选)或者 Donut模式标准模式ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.28ROFIN DC 系列Donut模式, 光束整形Donut 模式镜片球面反射镜片转向反射镜片球面反射镜片空间滤光器圆柱面反射镜片人造钻石窗口ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.29ROFIN DC 系列Donut模式, 光束形状ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.30ROFIN DC 系列Donut模式, 聚焦光束 DC 035, M2 2,2ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.

20、31ROFIN DC 系列Donut 模式, 光束传输DC0XX32,030,028,026,0Rohstrahldurchmesser 86% ; DC 030 bis DC 045 mmRohstrahldurchmesser 99% ; DC 030 bis DC 045 mmRohstrahldurchmesser 86% ; DC 02X mmRohstrahldurchmesser 99% ; DC 02X mm24,022,020,018,016,014,00 24 6810激光传输距离 m* Values can vary, not guaranteedROFIN MACRO

21、CD 3 - 11/04 No.32ROFIN DC SeriesDonut Mode, Focus Intensity Distribution DC 035ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.33ROFIN DC 系列Donut模式, 光束质量 vs. 输出功率CO2 Slab 激光器焊接应用之光束质量10.90.80.70.60.50.40.30.20.10标准模式Donut 模式0100020003000400050006000激光功率WROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.34ROFIN DC 系列Donut模式, 焊接结果的比较 (DC 045

22、 W)14.0不锈钢 (1.4301)12.04.5KW 1.4301 f=200mm10.08.04.5KW 1.4301 f=200mmDonut6.04.02.00.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0焊接深度 (mm)ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.35ROFIN DC 系列Donut模式, 焊缝比较 (焦距 f = 200 mm )DC 045 W标准模式12.0 m/min10.0 m/min9.0 m/min8.0 m/min7.0 m/minDC 045 W Donut模式ROFIN MACRO CD 3 - 11/04

23、 No.36ROFIN DC 系列Donut模式, 焊接热交换器 ( 0,8 + 2 mm ), 1.4301不使用Donut模式采用Donut模式2000W5.00 m/min1500W3.75 m/min5596_3_1f = +2.0 mm5596_4_2f = +2.0 mmROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.37ROFIN DC系列Donut模式, 管焊接 with DC 035ROFIN MACRO CD 3 - 11/04 No.38材料:1.4306 厚度:0.8 mm 速度:15 m/min扩散冷却 CO2 Slab激光器关键特征无需气体循环系统- 将气体

24、产生的热量直接从其产生的位置带走- 没有涡轮泵和鼓风机; 没有与激光气体接触的润滑油和密封油脂- 不需要额外的气体热交换器- 不需要气体循环系统和气体管路- 最少的部件数量，使用了真空和防水密封结构- 由于使用不流动的气体，没有影响光学器件的循环污染物 没有重要的移动部件- 由于没有鼓风机等，仅有的移动部件是冷却风扇、 光闸和真空泵(只在重复充气的使用) 高品质真空封装- 气体使用寿命长，即使三班时操作，也仅需72小时更换一次激光气体“不稳定的”谐振腔设计- 仅采用发射谐振腔光学元件- 光学元件仅暴露在最大输出功率等级下 仅有一个光学透射部件- 人造钻石窗口分隔真空环境和外部大气环境高光束质量- K值大于0.9，可实现最大速度的焊接与切割速度 集成式射频发生器- 无需射频能量传输线; 射频防护更加简单 自振荡射频发生器-紧凑且耐震设计 可移动激光头- 激光头在工作面上移动laser head can be mo