多功能光纤激光加工系统开发与应用最新进展.DG

把光纤激光器与工业机器人技术结合起来进行激光加工是现代化工业发展的一个必然趋势。工业机器人具有优秀的空间作业能力、加工范围大、可实现运动路径的/离线编程控制等。光纤激光器具有光束质量高、柔性传输、性能稳定等优势，可进行多种材料的切割、打孔、焊接、表面硬化合金化处理等。把二者结合起来能完成大尺度空间三维加工，能显著提高激光加工的适用范围和加工效率。

开拓者在客场以击败奇才中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属先进制造技术研究所激光与智能能量场制造团队集成开发了一套多功能光纤激光加工系统，该系统把六轴工业机器人、国产大功率光纤激光器、多功能激光加工头、CCD定位系统、气流系统以及控制系统集成起来，能够实现三维和平面的激光焊接、切割、表面熔覆等激光加工。团队利用该系统进行了不锈钢、高反材料、异种材料的切割与焊接的工艺研究，取得了一系列的成果。该研究工作由焦俊科、孙加强、张天润、张文武等共同完成，并在“第十一届全国激光加工学术会议”上报道，受到了与会同行专家和学者的广泛关注。

该研究利用CCD系统实现了光路校准的简单高效，成功解决了传统方法激光加工光路校准效率低下的问题。另外，通过工艺探索，成功解决了高反材料焊接时对激光吸收率低下的问题，通过短脉冲激光表面处理的方法，可使铜片对1064nm波长激光的吸收率从5%提升到85%，大大提高了激光的利用效率，使低功率激光器焊接紫铜成为可能。

通过多功能光纤激光加工系统的集成开发和工艺研究，掌握了系统集成和工艺开发中的关键技术，建立了工艺数据库，为该系统的产业化应用奠定了基础。