连续激光与脉冲激光的激光焊接和清洁

我们都知道激光发生器的类型包括连续波激光器（也称为CW激光器）和脉冲激光器。顾名思义，连续波激光输出在时间上是连续的，激光泵浦源长时间连续提供能量产生激光输出，从而获得连续波激光。连续波激光器的输出功率一般较低，适合需要连续波激光器工作的场合。脉冲激光是指在一定的时间间隔内只工作一次。脉冲激光器输出功率大，适用于激光打标、切割、焊接、清洁、测距等。其实从工作原理上来说，它们都属于脉冲类型，只不过连续波激光器的输出激光脉冲频率比较高，人眼无法识别。

脉冲激光 VS 连续激光

定义及原理

1、如果在激光器中加入调制器，产生周期性损耗，就可以从这么多脉冲中选出一部分输出，称为脉冲激光器。简单来说，脉冲激光器发出的激光是一束一束的。是同时发出的波（无线电波/光波等）等机械形式。 2．在连续激光器中，光通常在腔内往返一次输出。由于腔长一般在毫米至米范围内，每秒可输出多次，称为连续波激光器。简单地说，连续波激光器连续发射。激光泵浦源持续提供能量，长时间产生激光输出，从而获得连续波激光。

特征

1. 通过工作物质的激发和相应的激光输出，CW激光器可以长时间持续处于连续模式。

2. 脉冲激光器输出功率大；适用于激光打标、切割、测距等，优点是工件整体温升小，热影响范围小，工件变形小。

特征

1. 连续波激光器具有稳定的工作状态，即稳态。连续激光器中各能级的粒子数和腔内辐射场具有稳定的分布。

2. 脉冲激光器是指单路激光器的脉冲宽度小于0.25秒，并且每隔一定时间间隔只工作一次的激光器。

工作方法

1. 脉冲激光器的工作方式是指激光器的输出是不连续的，每隔一定时间间隔只工作一次的方式。

2. 连续波激光器的工作方式是指激光输出是连续的，激光器开启后输出不会中断。

输出功率

1. 脉冲激光器输出功率大。2．连续波激光器的输出功率一般较低。

2. 连续波激光器的输出功率一般较低。

峰值功率

1. 连续激光器一般只能达到自身功率的大小。

2. 脉冲激光可以达到其自身功率的许多倍。脉冲宽度越短，热效应越小，更多地采用脉冲激光进行精细加工。

耗材及维护

1. 脉冲激光发生器：需要经常维护，耗材稍后备齐。

2. 连续波激光发生器：几乎免维护，后期无需任何耗材。

连续激光清洗 VS 脉冲激光清洗

激光清洗是一种新兴的材料表面清洗技术，可以替代传统的酸洗、喷砂和高压水枪清洗。激光清洗机采用便携式清洗头和光纤激光器，传输灵活，可控性好，适用材料广，效率高，效果好。

激光清洗的本质是利用激光能量密度高的特点，在不损伤基材的情况下，破坏基材表面附着的污染物。根据被清洗基材和污染物的光学特性分析，激光清洗机理可分为两类：一类是利用污染物和基材对一定波长激光能量吸收率的差异，使激光能量能够被充分吸收。污染物被吸收，使污染物受热膨胀或汽化。另一种是基材和污染物之间的激光吸收率差异不大。采用高频、高功率脉冲激光冲击物体表面，冲击波使污染物爆裂并与基材表面分离。

在激光清洗领域，光纤激光器以其更高的可靠性、稳定性和灵活性成为激光清洗光源的最佳选择。作为光纤激光器的两大组成部分，连续光纤激光器和脉冲光纤激光器分别在宏观材料加工和精密材料加工中占据主导地位。

去除金属表面的锈迹、油漆、油污和氧化层是目前激光清洗应用最广泛的领域。浮锈去除需要最低的激光功率密度，可以通过使用超高能脉冲激光器甚至光束质量较差的连续波激光器来实现。除了致密的氧化层外，一般需要使用功率密度较高、近单模脉冲能量为1.5mJ左右的MOPA激光器。对于其他污染物，应根据其光吸收特性和易于清洁的程度选择合适的光源。 STYLECNC系列脉冲和连续波激光清洗机分别适合超大能量粗光斑和高能量细光斑的应用。

在相同功率条件下，脉冲激光器的清洗效率远高于连续波激光器。同时，脉冲激光器可以更好地控制热量输入，防止基板温度过高或微熔化。

连续激光器在价格上有优势，并且可以通过使用高功率激光器来弥补与脉冲激光器在效率上的差距，但高功率连续激光器的热输入更大，对基板的损伤也更大。

因此，两者在应用场景上存在根本区别。精度要求高，需要严格控制基材的加热，要求基材无损的应用场景，如模具，应选择脉冲激光器。对于一些大型钢结构、管道等，由于体积大、散热快，对基体损伤要求不高，可选用连续波激光器。

连续激光焊接 VS 脉冲激光焊接

激光焊接是利用高能激光脉冲对小区域内的材料进行局部加热。激光辐射的能量通过热传导扩散到材料内部，材料被熔化形成特定的熔池。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。激光焊接机主要分为脉冲激光焊接和连续波激光焊接。

激光焊接主要针对薄壁材料和精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，具有长宽比高、焊缝宽度小、热影响区小、变形小，焊接速度快。焊缝平整美观，焊后无需或简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光斑小，定位精度高，易于实现自动化。

脉冲激光焊接主要用于钣金材料的点焊和缝焊。其焊接工艺属于热传导型，即激光辐射加热工件表面，并通过热传导扩散到材料中来控制激光脉冲的波形、宽度、峰值功率和重复频率等参数。 ，使工件之间形成良好的连接。脉冲激光焊接的最大优点是工件整体温升小，热影响范围小，工件变形小。

连续波激光焊接大多采用功率在500瓦以上的高功率激光器。一般来说，此类激光器应用于1mm以上的板材。其焊接机理为基于针孔效应的深熔焊，长径比大，可达5：1以上，焊接速度快，热变形小。在机械、汽车、船舶等行业有着广泛的应用。还有一些低功率连续激光器，功率从几十瓦到几百瓦不等，广泛应用于塑料焊接和激光钎焊行业。

连续波激光焊接主要是利用光纤激光器或半导体激光器对工件表面进行连续加热来进行。其焊接机理为基于针孔效应的深熔焊，长径比大，焊接速度快。

脉冲激光焊主要用于厚度小于1mm的薄壁金属材料的点焊和缝焊。焊接工艺属于热传导型，即激光辐射加热工件表面，然后通过热传导扩散到材料中。波形、宽度、峰值功率和重复率等参数使工件之间具有良好的连接。在3C产品外壳、锂电池、电子元件、模具补焊等行业有大量应用。

脉冲激光焊接的最大优点是工件整体温升小，热影响范围小，工件变形小。

激光焊是一种熔化焊，它利用激光束作为能量源，冲击焊件的接头。激光束可以由平面光学元件（例如镜子）引导，然后由反射聚焦元件或镜子投射到焊缝上。激光焊接是非接触焊接，操作时不需要压力，但需要惰性气体以防止熔池氧化，偶尔也会使用填充金属。激光焊可与MIG焊结合形成激光MIG复合焊，实现大熔深焊接，且热输入较MIG焊大大降低。