轴快流CO2激光脱漆的实验研究

为了获得工艺参数对激光清洗金属表面油漆层效果的影响,采用波长为10.6μm的轴快流CO2激光去除铝板表面的油漆层,研究了激光功率密度、扫描速度及扫描道间搭接量与油漆去除效果之间的关系。结果表明,脱漆时,激光功率密度存在着起始清洗阈值、完全清洗阈值和基体损伤阈值;增加激光功率,可获得更高的扫描速度和更好的清洗效果;扫描道间搭接量大于40%时,可实现漆板的大面积清洗。

激光毛化技术与新型大功率轴快流CO2激光器

分析了毛化加工时各种工艺参数的选择原则。简述了轴快流CO2激光毛化系统的构成，对激光器、光路系统、控制系统和机床等组成部分的性能功能特点。

轴快流CO_2激光器气体压力控制

激光切割对激光功率模式、功率密度和功率稳定性要求很高 ,采用轴快流CO2 激光器时 ,控制工作气体压力工作在最佳状态并保持其恒定是激光器输出连续、稳定功率的必要条件和关键技术之一。在深入研究激光器工作原理和影响激光输出功率因素的基础上 ,采用带积分分离的智能PID控制算法对工作气体压力进行调节。该过程控制算法简单实用 ,可以有效地提高气体压力控制精度 ,改善功率控制精度和稳定性 。

高功率轴快流CO_2激光器控制系统的研制

为了提高高功率轴快流CO_2激光器的稳定性和智能化程度,以满足激光加工的需要,采用可编程逻辑控制器和尾镜取样功率稳定技术,研制出了以西门子可编程逻辑控制器为核心的高功率轴快流CO_2激光器控制系统,并在4kW轴快流CO_2激光器上进行了实验验证,取得了气压稳定度、功率稳定度、放电波形以及激光模式等实验数据,气压波动小于±50Pa,功率稳定度达到±0.1%,并可实现连续、脉冲、超脉冲放电。结果表明,该套控制系统可以满足高功率轴快流CO_2激光器的控制需求,提高了高功率轴快流CO_2激光器的稳定性和智能化程度。

轴快流CO_2激光器谐振式软开关电源

采用新型谐振式软开关技术,成功地研制出激励高功率轴快流CO2激光器的零电流谐振式软开关电源。该电源工作在25 kHz的开关频率下,主电路采用半桥式谐振变换方式,电源处于软开关工作方式,IGBT功率管为零电流开通和关断。该电源输出电流5～120 mA连续可调,功率管低损耗工作,无需镇流电阻,实现了6支CO2激光放电管的并联起辉和稳定工作。

轴快流CO_2激光器的气压信号处理

研究轴快流激光器气体流动的特性,以及气压信号的相关的硬件电路和控制程序,所编写的控制程序程序进一步提高了激光器系统的稳定性和操作性。可编程序逻辑控制器应用于轴快流CO2激光器上有着良好的实用性。

计算流体力学在CO_2激光器换热器设计中的应用

为了提高轴快流CO2激光器换热器设计的灵活性、缩短研发周期、降低成本,采用计算流体动力学方法对换热器内部流场和热交换过程进行了分析。根据分析结果设计出流阻为154.5Pa、换热量为8888.5W的换热器。由4kW轴快流CO2激光器的运行试验证明,采用计算流体动力学法设计的换热器满足激光器的运行需求。结果表明,计算流体动力学法是一种精确、高效的轴快流CO2激光器换热器的设计方法。

高功率轴快流CO_2激光器气体循环系统的研究进展

为将高功率轴快流CO_2激光器放电过程中产生的大量热量带走,保持放电区气体温度接近常温,更利于激光器稳定运行,对于气体循环系统的优化设计至关重要。先就其气体循环系统组成及重要性进行阐述,后对其各个组成方面的研究发展进行综述,并对已有的模型建立以及数值模拟的发展进行综述,并运用计算流体动力学方法对气体流场进行数值模拟,通过对模拟结果分析得到对气体循环系统进行优化设计的方向,最后对课题组已经进行的一些工作进行阐述。

高功率射频轴快流CO_2激光器L型阻抗匹配实验研究

针对高功率射频激励轴快流CO_2激光器的射频匹配问题作了实验研究,采用L型匹配网络,对多段并联放电管进行射频匹配实验。在输出激光功率达10kW时,实现了均匀稳定的射频放电,反射率可以控制在2%以内。研究了匹配网络参数不变时,射频电源不同调制模式对反射率的影响。实验研究表明,脉冲宽度调制模式的稳定度要明显高于振幅调制模式。