可靠的高功率CO₂ 激光器 灯具制造

拥有逾百年焊接经验的机床制造商阿诺德·拉文斯堡（德国拉文斯堡）深谙此项技术。该公司是激光焊接 早期采用者激光焊接 自1985年以来一直自主研发激光焊接系统。

凭借其卓越的专业技术，激光器，全球各地的企业纷纷寻求Arnold Ravensburg的帮助，以解决其最棘手的焊接难题。这些企业深知，公司 针对客户的独特问题量身定制解决方案——通常涵盖激光器、光束传输 、夹具以及工件处理机器人——而非强行采用“一刀切”的方案。

灯具密封应用

2023年，一家大型照明产品制造商联系了阿诺德·拉文斯堡公司，希望其提供一套用于密封放电弧灯的系统。 具体而言，必须将圆柱形石英玻璃灯泡外壳熔化，使其与支持 和阴极的内部陶瓷结构形成密封。该密封必须连续且气密，并环绕灯泡的整个周长。这是为了在后续步骤中将灯泡填充的高压气体混合物密封在内部。该密封必须能够维持灯泡的整个使用寿命。

该工艺需要在灯泡整个圆周的两处将玻璃熔化，使其与内部的陶瓷部件形成气密密封。这样，灯泡在整个使用寿命期间都能保持内部的气体填充。

最初，这家照明制造商使用火焰进行密封加工。但在过去的10年里，他们已转而采用激光加工。他们发现激光密封工艺的重复性更高，而且通过使用温度传感测温仪系统，能够更好地调控工艺，从而提高了产品的一致性和良率。  

遗憾的是，他们原有的激光系统 在质量和交货方面存在问题。他们正在寻找一家新的供应商，希望能提供更快捷、更稳定的流程，并确保准时交货。

这家照明制造商与阿诺德·拉文斯堡公司早有合作往来，因此自然而然地选择公司 项目。尤其是考虑到该应用的唯一可行光源是CO₂ ，而阿诺德·拉文斯堡公司恰恰在该技术领域拥有深厚的专业造诣。

之所以需要使用CO₂ 是因为灯泡外壳材料在可见光和近红外光下是透明的。这意味着无法轻易使用波长更短激光器 对其进行加工激光器 这些激光器发出的光会直接穿透材料，而不会被吸收并产生热量。 

选择激光器

虽然该应用显然需要CO₂ ，但阿诺德·拉文斯堡首先必须确定具体的工艺细节。他们发现，最佳方法是在对准目标位置施加激光能量的同时，让灯泡持续旋转。这样可以迅速加热灯泡。通过联系 持续监测材料温度，当温度达到设定值时，激光器便会关闭。灯泡继续旋转，熔融玻璃随之流动，从而形成密封。

阿诺德·拉文斯堡公司的工程师们意识到，由于工艺参数可能存在差异，无法同时完成这两道密封焊。因此，这两道密封焊是依次进行的。限速因素在于灯泡材料的流动速度，导致每道焊缝的焊接时间约为三分钟。

该工艺需要约800 W的激光功率。阿诺德·拉文斯堡（Arnold Ravensburg）为此应用选择了高意 010作为光源。这是DC Series 中功率为1 kWDC Series 型号DC Series 高功率、密封式、板状CO₂ 激光器 可达8 kW。

“有几个因素促使我们选择了DC 010，”Arnold Ravensburg的销售总监Hansjörg Klotz指出，“我们的终端用户非常认可其密封式板状放电设计，这种设计比其他多千瓦激光器采用的快速流结构具有更高的可靠性。此外，它还具备更低的运行成本、更高的可靠性、更长的使用寿命以及更长的维护间隔。 此外，由于采用密封激光器 污染物进入激光器的问题工业 始终是一个令人担忧的隐患。DC Series 在整个使用寿命期间DC Series 功率保持恒定，从而确保了卓越的加工一致性。”

携手共创成功

克洛茨从阿诺德·拉文斯堡这样的设备制造商的角度出发，指出易于集成是该产品的一大优势。“我们之前激光器 围绕它们构建系统非常简单。它们提供真正的工业 ，能够无缝融入现场总线环境。我们的许多客户都使用Profibus协议，特别是在德国，那里西门子控制器几乎无处不在，DC Series 直接DC Series 该协议。”

高意 另一个高意 ，”克洛茨表示。“我们高意 ，从他们那里获取支持 信息总是轻而易举。例如，我们有时需要某款激光器的光束特性详细数据来进行光学计算高意 犹豫地提供这些数据。”

“此外，根据我们的经验激光器在不同设备之间的性能一致性非常出色。因此，一旦我们设计好了光学元件，就可以放心组装系统，因为我们知道无需进行任何重大的单独调整。 光束稳定性也是如此；安装后不会发生变化。这与我们的设计理念非常契合。Arnold Ravensburg光束传输 更换反射镜时无需重新进行光学对准。当然，这要求激光器本身的指向性保持稳定。”

“这些是激光器 每年激光器 ，”克洛茨说，“我们安装它们时无需担心现场的性能问题或故障。在我们的系统中DC Series 既解决了我们自身的问题，也消除了客户的烦恼。这也正是客户不断回购的原因。”