[发明专利]一种高功率激光切割机

说明书

本发明公开了一种高功率激光切割机，包括控制台、工作台、线缆、固定支架、激光发射装置和激光切割头；所述控制台和工作台通过线缆相连接；所述工作台底部设有底座，两侧分别设有两条纵向移动滑轨，所述固定支架两端通过纵向移动滑轨与工作台相连接；所述固定支架上端设有一条横向移动滑轨，所述激光发射装置通过横向移动滑轨与固定支架相连接；所述激光切割头固定于激光发射装置正下方；本发明通过优化半导体激光器的外延结构并改变激光发射装置和激光切割头之间的位置，降低了激光在产生和传输两方面的损耗，从而提高激光切割机的整体光学转换效率，从源头上降低了热量的产生，制得的高功率激光切割机发热较低、光学转换效率高。

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，特别是涉及一种高功率激光切割机。

背景技术

激光切割机是一种利用激光切割技术进行切割的设备，通过将激光器发射出的激光束经光路系统聚焦成高功率密度的激光束，并照射在工件表面，使工件达到熔点或沸点，从而达到切割和雕刻目的；由于激光切割机具有切割精度高、切割速度快、热变形和热影响区小、并且操作简便、自动化程度高等优点，被广泛应用于汽车制造、航空、化工、轻工、电器电子、石油、冶金等领域；同时，随着各领域技术的高速发展，对激光切割机也提出了更高的要求，传统的低功率激光切割机已逐渐不能满足市场需求，对万瓦级高功率激光切割机的研究具有重要意义。

激光切割机的功率要突破万瓦级，首先要实现可靠稳定的光源技术，当前常用的激光光源按其激活物质的不同可以分为固体激光源、气体激光源、液体激光源和半导体激光源等类型，其中，半导体激光源以其高转化效率、大功率输出、宽波长范围等优点被广泛应用，当前主要通过对高功率半导体激光器进行光纤合束，从而实现万瓦级的激光输出；同时，尽管半导体激光器的光学转换效率相对其他激光器较高，但随着半导体激光器功率的不断增加，大量未能转化为光能的能量主要以热能形式输出，从而产生大量废热，引起半导体激光器中结温的升高，进而导致输出的激光波长发生漂移、稳定性变差，并严重影响激光器的寿命；因此，为了保障高功率激光切割机的正常运行，必须有效控制激光器的工作温度，与现有技术中通过改进散热系统来提高散热效果相比，通过增加激光器的光学转换效率，从而从源头上减少热量的产生具有更重要的意义。

当前，增加激光器光学转换效率主要是通过单独调整激光器的内部封装结构来降低激光器的内部损耗，但当激光器在高功率激光切割机中使用时，由激光器发出的激光要经过多次反射才进入激光切割头中，该过程中同样会产生光的吸收和散射等损耗，从而降低高功率激光切割机整体的光学转换效率、增加激光切割机内部的工作温度，并影响激光切割机的加工效果。

发明内容

基于现有技术中高功率激光切割机内激光加工装置的光损耗较大、光学转换效率较低的问题，本发明提供了一种高功率激光切割机，通过将激光反射装置设于激光切割头正上方，使产生的激光不经反射直接导入激光切割头中，避免激光在多级反射过程中产生损耗；并通过制备半导体激光器，优化激光器的外延结构，提高半导体激光器内部的光学转换效率，从而获得一种发热较低、光学转换效率高的高功率激光切割机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高功率激光切割机，包括控制台、工作台、线缆、固定支架、激光发射装置和激光切割头；所述控制台和工作台通过线缆相连接；所述工作台底部设有底座，两侧分别设有两条纵向移动滑轨，所述固定支架两端通过纵向移动滑轨与工作台相连接；所述固定支架上端设有一条横向移动滑轨，所述激光发射装置通过横向移动滑轨与固定支架相连接；所述激光切割头固定于激光发射装置正下方。