Vai regulējamo punktu DOE lāzera moduli var izmantot lāzermetināšanā?

DOE lāzera modulisražo ar enerģiju regulējamus punktveida gredzenu punktus, kurus var izmantot lāzermetināšanai. Bet kā to izmantot? Apgūsim zināšanas kopā!

Lāzera metināšanas ātrumu var regulēt, izmantojot punktveida Gausa gredzena lāzera enerģijas sadalījumu, un punktveida gredzena lāzera metināšanas efektu var panākt, pielāgojot punktveida gredzena vietas enerģijas procesu, lai uzlabotu metināšanas ātrumu un efektu. Šeit ir jauna un vienkārša koncepcija, kuras pamatā ir lāzera difrakcija, lai realizētu standarta šķiedru lāzeru punktveida gredzena plankumu veidošanu. Gausa gredzena lāzera veidošanas metode, kuras pamatā ir DOE, sastāv tikai no divām DOE lēcām. To ir viegli lietot, un tas var precīzi kontrolēt enerģijas attiecību starp punktiem un gredzenveida gaismas punktiem, lai palīdzētu lietotājiem ātri atrast optimālo metināšanas efektu. Moduli var pagriezt starp 100 procentiem centrālā punkta enerģijas un bez centrālā punkta enerģijas, tas var darboties ar viena režīma un vairāku režīmu lāzeriem, ir ļoti kompakts (mazāk nekā 20 mm garš) un tam ir augsts lāzera pasīvo difrakcijas elementu izraisītā bojājuma slieksnis (LDT). Šī koncepcija ļauj izvairīties no nepieciešamības pēc īpaša Gausa gredzena lāzera šķiedru lāzera un padara metinātās lāzera galviņas dizainu daudz vienkāršāku.

Lāzermetināšana ir tehnoloģija, ko plaši izmanto daudzos rūpnieciskos procesos automobiļu, kuģu būvē, akumulatoru blokos un citās nozarēs, kurās metināšanas ātrums kļūst par vienu no vissvarīgākajiem procesu ierobežojošajiem faktoriem daudzos lāzermetināšanas lietojumos. Lāzera lielo metināšanas ātrumu ierobežos dažādas fizikālas parādības metināšanas procesā, piemēram, šļakatas, kupris un palielināta metinājuma porainība. Šo metināšanas procesu ierobežojumus var ievērojami samazināt, izmantojot punktveida gredzena lāzermetināšanas metodi. Dažādiem metināšanas materiālu procesa parametriem (piemēram, metāla biezums, metāla tips un ģeometrija) punktveida gredzena lāzermetināšanai ir nepieciešamas dažādas regulējamas punktveida gredzena enerģijas attiecības, lai nodrošinātu vislabāko procesu ar lielu metināšanas ātrumu. Tāpēc daudzām optiskām sistēmām kontrolēts, regulējams staru kūļa jaudas veidošanas risinājums ir salīdzinoša priekšrocība.

Kā parādīts 1. attēlā, šajā punktveida gredzena plankumu veidošanas shēmā divu DOE trīs relatīvās pozīcijas (a, b un c) ir parādītas uz augšu: abu DOE relatīvie griešanās leņķi ir 0, 7,5, un attiecīgi 15 grādi. Lejup parāda intensitātes sadalījumu, kas saistīts ar katru rotācijas virzienu augšup: (d) kurā visa jauda ir koncentrēta centra punktā, (f) kurā visa jauda ir koncentrēta gredzenā, savukārt (e) ir vieta. kur regulējama punkta gredzena enerģija ir sadalīta proporcionāli, daļai enerģijas esot centra punktā un daļai apkārtējā gredzenā.

Gausa gredzena lāzera veidošanā, pamatojoties uz regulējamas punktveida gredzena punktu enerģijas attiecības shēmu, biežāk izmantotā punktveida gredzena punktu veidošanas metode ir izmantot īpašu daudzrežīmu šķiedru lāzeru, kuram ir divkodolu vai trīs kodoli, centrā. kodolu ieskauj viens vai divi vienlaikus gredzena serdeņi, un katrs kodols var iestatīt savu lāzera jaudu atsevišķi. Tādējādi var regulēt centrālā gaismas punkta un apkārtējā gredzena gaismas punkta jaudu. Salīdzinot ar parastajiem daudzrežīmu lieljaudas šķiedru lāzeriem, šai lāzersistēmai ir augstāka sarežģītība un izmaksas. Otrkārt, šādas Gausa gredzena lāzera formas šķiedras lielā skaitliskā apertūra (NA) nozīmē, ka ir nepieciešams īpašs kolimators, kam bieži ir nepieciešams lielāks optiskais komponents nekā pašlaik izmantoto šķiedru lāzeru standarta metinātā optiskā sastāvdaļa. Visbeidzot, bieži vien ir ierobežojums attiecībai starp centrālajiem un gredzenveida plankumiem. Punkta gredzena lāzermetināšanā, lai iegūtu lielāku jaudu pie lodēšanas savienojuma, parasti ir jāpalielina jauda gredzena iekšpusē. Lielākā daļa jaudas nonāk centrālajā vietā un tikai neliela daļa nonāk gredzena vietā, tāpēc pilnu lāzera jaudu šajā gadījumā nevar izmantot, ja vien netiek izmantota pielāgota šķiedras serdeņa attiecība.

Šajā attēlā ir aprakstīta alternatīva punktveida gredzena punktveida metode, kuras pamatā ir šķiedru Gausa gredzena lāzera formēšana, kas nodrošina punktveida gredzena lāzera metināšanas efektu, ļauj pilnībā regulēt jaudas attiecību, kā arī ir vienkārša, ekonomiska un tieša optiskā sistēma. Pamatojoties uz difrakcijas optiku, šī metode ir nodrošinājusi labu risinājumu vairāku kilovatu šķiedru lāzera sistēmas sistēmas telpas izmēram un novērš trūkumus, kas saistīti ar citu komponentu pievienošanu optiskajai sistēmai.

Difrakcijas veidošanas shēma sastāv no diviem identiskiem difrakcijas elementiem DOE, kas pazīstami arī kā fāzes plāksnes, kas novietoti uz vienas optiskās ass. Pagriežot vienu fāzes plāksni uz otru, var iegūt fāzes aizkavi starp gredzenu un centra punktu. Ja rotācija starp fāzes plāksnēm ir nulle un starp pilniem segmentiem, kopējā fāze daļēji pārklājas, kā parādīts 1.b attēlā, kā rezultātā daļa enerģijas nonāk gredzenā, bet pārējā enerģija nonāk centra punktā, kuru var nepārtraukti regulēt.

Punktveida gredzena vietas kopējā enerģijas pārneses efektivitāte svārstās no 100 procentiem vienam centrālajam punktam līdz 80 procentiem vienam gredzenam. Efektivitāte tiek zaudēta augstākas difrakcijas pārraides secībā un parādās kā otrās kārtas gredzens augstākos leņķos. Viss variāciju diapazons notiek pie viena rotācijas leņķa, kas vienāds ar vienu leņķa segmentu. Centrālā punkta jaudas izmaiņas ir parādītas 2. attēlā, kam ir nelineāra saistība ar rotācijas leņķi.

Regulējamas punktveida gredzena punkta enerģijas optimizācija ir ļoti svarīga punktveida gredzena lāzermetināšanā. Kad procesa parametri ir noteikti, regulējamos toroidālos un punktveida moduļus var aizstāt ar vienu pasīvo DOE, kura pielāgotā toroidālā un punktveida jaudas attiecība tiek uzskatīta par labāko izvēli konkrētam metināšanas procesam. Tas nodrošina kompaktāku un ekonomiskāku ortopēdisko risinājumu. Šī uz Do balstīto difrakciju balstīto metožu klase piedāvā pilnīgu kontroli pār jaudas attiecību starp punktveida gredzeniem, salīdzinot ar pašlaik tirgū esošajiem optisko šķiedru risinājumiem, atšķirībā no optiskās šķiedras risinājumiem ar ierobežotāku regulējamību. Šo moduli var pielāgot lieliem stariem (diametrs 15-22 mm), ko parasti izmanto vairāku kilovatu lāzeriem, ti, optisko elementu var piestiprināt pie manuāla vai elektriskā rotējoša statīva, veidojot optisko moduli. . Šādus moduļus var novietot uz optiskās ass aiz lāzera kolimatora vai, vēl labāk, tieši pie lāzera galviņas vai skenēšanas sistēmas ieejas. Šīs konfigurācijas ļauj metinātajai optikai atbilst standarta daudzmodu šķiedru lāzeros izmantotajai optikai, neņemot vērā lielāku NA un lielāku, dārgāku optiku, kas nepieciešama kā gredzena režīma šķiedru lāzeros. Pilns regulēšanas diapazons ir jāsasniedz, tikai dažas sekundes manevrējot pa rotējošo galdu, lai pabeigtu regulējamā punkta gredzenveida punkta enerģijas attiecības regulēšanu. Turklāt tas ir īpaši noderīgs mikrometināšanai, izmantojot vienmoda krītošo staru kūli, jo faktori, kas ierobežo apstrādes ātrumu, parasti nav vienmoda šķiedras jauda, ​​bet gan izciļņa, porainība un citas problēmas, kas var rasties. samazināt, daļu lāzera jaudas pārnesot uz gredzenveida apgabalu ap vietu. Turklāt tā difrakcijas risinājuma gredzena leņķis ir nejutīgs pret ieejas stara izmēru, nodrošinot lielāku elastību formēšanai. Tāpēc uz difrakciju balstītais punktveida gredzena punktu veidošanas režīms nodrošina daudzas priekšrocības lāzermetināšanai, un tajā pašā laikā tas ir vienkāršs, zemas izmaksas un spēcīgs.

Kontaktinformācija:

Ja jums ir kādas idejas, droši sazinieties ar mums. Neatkarīgi no tā, kur atrodas mūsu klienti un kādas ir mūsu prasības, mēs ievērosim savu mērķi nodrošināt saviem klientiem augstu kvalitāti, zemas cenas un vislabāko servisu.