Ayarlanabilir Punta DOE Lazer Modülü Lazer Kaynağında Kullanılabilir mi?

DOE Lazer Modülülazer kaynağı için kullanılabilecek enerji ayarlı nokta-halka noktaları üretir. Ama nasıl kullanılır? Gelin bilgileri birlikte öğrenelim!

Lazer kaynak hızı, nokta Gauss halka lazer enerji dağılımı kullanılarak ayarlanabilir ve nokta halka lazer kaynak etkisi, kaynak hızını ve etkisini iyileştirmek için nokta halka nokta enerji sürecini ayarlayarak elde edilebilir. İşte standart fiber lazerlerin nokta halkası nokta şekillendirmesini gerçekleştirmek için lazer kırınımına dayalı yeni ve basit bir konsept. DOE'ye dayalı Gauss halka lazer şekillendirme yöntemi yalnızca iki DOE merceğinden oluşur. Kullanımı kolaydır ve kullanıcıların optimum kaynak etkisini hızlı bir şekilde bulmasına yardımcı olmak için noktalar ve halka ışık noktaları arasındaki enerji oranını doğru bir şekilde kontrol edebilir. Modül, merkez noktanın yüzde 100 enerjisi ile merkez noktanın enerjisi yok arasında döndürülebilir, tek modlu ve çok modlu lazerlerle çalışabilir, son derece kompakttır (uzunluğu 20 mm'den az) ve yüksek Lazer- pasif kırınım elemanlarının indüklenmiş hasar eşiği (LDT). Bu konsept, özel bir Gauss halka lazer fiber lazer ihtiyacını ortadan kaldırır ve kaynaklı lazer kafasının tasarımını çok daha basit hale getirir.

Lazer kaynağı, otomotiv, gemi yapımı, pil takımı ve diğer sektörlerdeki birçok endüstriyel süreçte yaygın olarak kullanılan bir teknolojidir ve birçok lazer kaynak uygulamasında kaynak hızının en kritik süreç sınırlayıcı faktörlerden biri haline geldiği bir teknolojidir. Lazerin yüksek kaynak hızı, kaynak işlemi sırasında sıçrama, tümsek ve kaynağın artan gözenekliliği gibi çeşitli fiziksel olaylarla sınırlanacaktır. Nokta-halka lazer kaynak yöntemi kullanıldığında, bu kaynak işlemlerindeki sınırlamalar büyük ölçüde azaltılabilir. Kaynak malzemelerinin farklı işlem parametreleri (metal kalınlığı, metal tipi ve geometrisi gibi) için, nokta-halka lazer kaynağı, yüksek kaynak hızlarında en iyi işlemi sağlamak için farklı ayarlanabilir nokta-halka enerji oranları gerektirir. Bu nedenle, birçok optik sistem için kontrollü, ayarlanabilir ışın gücü şekillendirme çözümü karşılaştırmalı bir avantajdır.

Şekil 1'de gösterildiği gibi, bu nokta-halka nokta şekillendirme şemasında, iki DOE'nin üç göreli konumu (a, b ve c) yukarı doğru gösterilmiştir: iki DOE'nin göreli dönüş açıları 0, 7.5, ve sırasıyla 15 derece. Aşağı, yukarıdaki her dönüş yönüyle ilişkili yoğunluk dağılımını gösterir: (d) tüm gücün merkez noktada yoğunlaştığı, (f) tüm gücün halkada yoğunlaştığı, (e) ise konum ayarlanabilir bir nokta halka enerjisinin orantılı olarak dağıtıldığı, enerjinin bir kısmının merkez noktada ve bir kısmının da çevreleyen halkada olduğu yer.

Fiberin ayarlanabilir nokta halka spot enerji oranı şemasına dayanan Gauss halka lazer şekillendirmede, nokta halka nokta şekillendirmenin daha yaygın yöntemi, çift veya üç çekirdeğe, merkeze sahip özel bir çok modlu fiber lazer kullanmaktır. çekirdek, bir veya iki eşzamanlı halka çekirdek ile çevrilidir ve her çekirdek, lazer gücünü ayrı ayrı ayarlayabilir. Böylece, merkezi ışık spotunun ve çevredeki halka ışık spotunun gücü ayarlanabilmektedir. Yaygın çok modlu yüksek güçlü fiber lazerlerle karşılaştırıldığında, bu lazer sistemi daha yüksek karmaşıklığa ve maliyete sahiptir. İkinci olarak, böyle bir Gauss halkası lazer şekilli fiberin yüksek Sayısal Açıklığı (NA), şu anda kullanımda olan fiber lazerlerin standart kaynaklı optik bileşeninden genellikle daha büyük bir optik bileşen gerektiren özel bir kolimatöre olan ihtiyacı ifade eder. Son olarak, genellikle merkezi ve dairesel noktalar arasındaki oranın bir sınırı vardır. Nokta-halka lazer kaynağında, lehim birleşim noktasında daha fazla güç elde etmek için genellikle halka içindeki gücü artırmak gerekir. Gücün çoğu merkezi noktaya gider ve sadece küçük bir kısmı halka noktasına gider, bu nedenle bu durumda özel bir fiber çekirdek oranı kullanılmadıkça tam lazer gücü kullanılamaz.

Bu şekil, bir nokta halkası lazer kaynak etkisi sağlayan, tam güç oranı ayarı sağlayan ve aynı zamanda basit, ekonomik ve doğrudan bir optik sistem olan fiber Gauss halka lazer şekillendirmeye dayalı alternatif bir nokta halka nokta yöntemini açıklamaktadır. Kırınımlı optiğe dayanan bu yöntem, çok kilovatlık bir fiber lazer sisteminin sistem alanı boyutuna iyi bir çözüm sağlamış ve optik sisteme başka bir bileşen eklemenin dezavantajını ortadan kaldırmıştır.

Kırınım şekillendirme şeması, aynı optik eksen üzerine yerleştirilmiş, faz plakaları olarak da bilinen iki özdeş kırınım elemanından (DOE) oluşur. Bir faz plakasını diğerine döndürerek, halka ile merkez noktası arasındaki faz gecikmesi elde edilebilir. Faz plakaları arasındaki dönüş sıfır olduğunda ve tam bölümler arasında, toplam faz, Şekil 1b'de gösterildiği gibi kısmen örtüşür ve enerjinin bir kısmının halkaya girmesiyle sonuçlanırken, enerjinin geri kalanı merkez noktasına girer. hangi sürekli ayarlanabilir.

Bir nokta halkası noktasının enerji transferinin genel verimliliği, tek bir merkezi nokta için yüzde 100'den tek bir halka için yüzde 80'e kadar değişir. Verimlilik, daha yüksek kırınım iletim sıralarında kaybolur ve daha yüksek açılarda ikinci dereceden bir halka olarak görünür. Tüm varyasyon aralığı, bir Açı parçasına eşit olan bir dönüş Açısında gerçekleşir. Merkez noktasının güç değişimi, dönme Açısı ile doğrusal olmayan bir ilişkiye sahip olan Şekil 2'de gösterilmiştir.

Ayarlanabilir nokta halkası spot enerjisinin optimizasyonu, nokta halkası lazer kaynağında çok önemlidir. Proses parametreleri belirlendikten sonra, ayarlanabilir toroidal ve nokta şekilli modüller, özelleştirilmiş toroidal ve nokta şekilli güç oranının belirli bir kaynak işlemi için en iyi seçenek olduğu düşünülen tek bir pasif DOE ile değiştirilebilir. Bu da daha kompakt ve ekonomik bir ortopedik çözüm sağlar. Bu Do tabanlı kırınım tabanlı yöntemler sınıfı, daha sınırlı ayarlanabilirliğe sahip fiber optik çözümlerin aksine, şu anda piyasada bulunan fiber optik çözümlerle karşılaştırıldığında spot halkalar arasındaki güç oranı üzerinde tam kontrol sunar. Bu modül, normalde çok kilovatlı lazerler için kullanılan büyük ışınlara (çapı 15-22 mm) uyarlanabilir, yani optik eleman, bir optik modül oluşturmak için kullanıma hazır bir manuel veya elektrikli döner sehpaya monte edilebilir . Bu tür modüller, lazer kolimatörün arkasındaki optik eksene veya daha da iyisi doğrudan lazer kafasının veya tarama sisteminin girişine yerleştirilebilir. Bu konfigürasyonlar, halka modlu fiber lazerlerde olduğu gibi daha büyük NA'yı ve daha büyük, daha pahalı optikleri hesaba katmaya gerek kalmadan kaynaklı optiklerin standart çok modlu fiber lazerlerde kullanılanlarla tutarlı olmasını sağlar. Ayarlanabilir nokta halka şeklindeki spot enerji oranının ayarlanmasını tamamlamak için döner tablanın birkaç saniye manevra ettirilmesiyle tüm ayarlama aralığının elde edilmesi yeterlidir. Ek olarak, işleme hızını sınırlayan faktörler tek modlu fiberin gücü değil, tümsek, gözeneklilik ve diğer problemler olma eğiliminde olduğundan, tek modlu gelen ışın kullanan mikro kaynak için özellikle yararlıdır. lazer gücünün bir kısmının noktanın etrafındaki dairesel bölgeye aktarılmasıyla azaltılabilir. Ayrıca kırınım çözümünün halka Açısı, giriş ışınının boyutuna duyarsızdır ve şekillendirme için daha fazla esneklik sağlar. Bu nedenle, kırınım tabanlı nokta-halka nokta şekillendirme modu, lazer kaynağı için birçok fayda sağlar ve aynı zamanda basit, düşük maliyetli ve güçlüdür.

İletişim bilgileri:

Herhangi bir fikriniz varsa, bizimle konuşmaktan çekinmeyin. Müşterilerimiz nerede olursa olsun ve gereksinimlerimiz ne olursa olsun, müşterilerimize yüksek kalite, düşük fiyatlar ve en iyi hizmeti sunma hedefimizi takip edeceğiz.