Használható az állítható pont DOE lézermodul lézeres hegesztésben?

DOE lézer modullézeres hegesztéshez használható, energiával állítható pontgyűrűs foltokat állít elő. De hogyan kell használni? Tanuljuk meg együtt a tudást!

A lézeres hegesztési sebesség a pontszerű Gauss-gyűrűs lézerenergia-eloszlással állítható be, a pontgyűrűs lézerhegesztési hatás pedig a pontgyűrűs pontenergia-folyamat beállításával érhető el a hegesztési sebesség és hatás javítása érdekében. Íme egy újszerű és egyszerű koncepció, amely a lézerdiffrakción alapul a szabványos szálas lézerek pontgyűrűfolt-formázásának megvalósításához. A DOE-n alapuló Gauss-gyűrűs lézeres alakformáló módszer mindössze két DOE lencsét tartalmaz. Könnyen használható, és pontosan tudja szabályozni a pontok és a gyűrűs fénypontok közötti energiaarányt, hogy segítse a felhasználókat az optimális hegesztési hatás gyors megtalálásában. A modul a középpont energiája 100 százaléka és a középpont energiája nélkül forgatható, egymódusú és többmódusú lézerekkel is működhet, rendkívül kompakt (20 mm-nél rövidebb), és magas lézerteljesítményű. a passzív diffrakciós elemek indukált károsodási küszöbértéke (LDT). Ez a koncepció elkerüli a speciális Gauss-gyűrűs lézerszálas lézer használatát, és sokkal egyszerűbbé teszi a hegesztett lézerfej kialakítását.

A lézeres hegesztés egy olyan technológia, amelyet széles körben alkalmaznak számos ipari folyamatban az autóiparban, a hajógyártásban, az akkumulátorcsomagban és más iparágakban, ahol a hegesztési sebesség válik az egyik legkritikusabb folyamatkorlátozó tényezővé számos lézerhegesztési alkalmazásban. A lézer nagy hegesztési sebességét a hegesztési folyamat során fellépő különféle fizikai jelenségek korlátozzák, mint például a fröcskölés, púp és a varrat megnövekedett porozitása. Ezen hegesztési eljárások korlátai nagymértékben csökkenthetők a pontgyűrűs lézeres hegesztési módszer alkalmazásával. A hegesztőanyagok különböző folyamatparaméterei (például fémvastagság, fémtípus és geometria) esetén a pontgyűrűs lézerhegesztés különböző állítható pontgyűrűs energiaarányokat igényel, hogy a legjobb folyamatot biztosítsa nagy hegesztési sebesség mellett. Ezért számos optikai rendszer esetében komparatív előnyt jelent a szabályozott, állítható sugárteljesítmény-alakító megoldás.

Amint az 1. ábrán látható, ebben a pontgyűrűs pontformáló sémában két DOE három relatív helyzete (a, b és c) látható felfelé: a két DOE relatív elfordulási szöge 0, 7,5, illetve 15 fok. A lefelé az egyes forgásirányokhoz tartozó intenzitáseloszlást mutatja felfelé: (d) amelyben minden erő a középpontban összpontosul, (f) amelyben minden erő a gyűrűre összpontosul, míg (e) a hely. ahol az állítható pontgyűrű energiája arányosan oszlik el, és az energia egy része a középpontban, egy része pedig a környező gyűrűben van.

A Gauss-féle gyűrűs lézeres alakításban, a szál állítható pontgyűrűpont-energiaarányának sémája alapján, a pontgyűrűpont-alakítás elterjedtebb módja egy speciális többmódusú szálas lézer használata, amelynek két vagy három magja van, a központ A magot egy vagy két párhuzamos gyűrűmag veszi körül, és mindegyik mag külön állíthatja be a lézerteljesítményét. Így a központi fénypont és a környező gyűrűs fénypont teljesítménye állítható. A hagyományos többmódusú, nagy teljesítményű szálas lézerekhez képest ez a lézerrendszer bonyolultabb és költségesebb. Másodszor, az ilyen Gauss-gyűrűs lézer alakú szál nagy numerikus apertúrája (NA) speciális kollimátor szükségességét jelenti, amely gyakran nagyobb optikai komponenst igényel, mint a jelenleg használatos szálas lézerek szabványos hegesztett optikai alkatrésze. Végül a központi és a gyűrű alakú foltok arányának gyakran van határa. A pontgyűrűs lézerhegesztésnél a forrasztási csatlakozásnál nagyobb teljesítmény elérése érdekében általában növelni kell a gyűrűn belüli teljesítményt. A teljesítmény nagy része a központi pontba kerül, és csak egy kis része a gyűrűpontba, így ebben az esetben a teljes lézerteljesítmény nem használható, kivéve, ha egyedi szálas magarányt használnak.

Ez az ábra a szálas Gauss-gyűrűs lézeres alakításon alapuló pontgyűrűs pontozás egy alternatív módszerét ismerteti, amely pontgyűrűs lézeres hegesztési hatást ér el, lehetővé teszi a teljes teljesítményarány beállítását, valamint egy egyszerű, gazdaságos és közvetlen optikai rendszer. Ez a módszer a diffrakciós optikára alapozva jó megoldást adott egy több kilowattos szálas lézerrendszer rendszertérméretére, és kiküszöböli azt a hátrányt, hogy az optikai rendszerhez újabb komponenst kell hozzáadni.

A diffrakciós alakítási séma két azonos DOE diffrakciós elemből, más néven fázislemezből áll, amelyek ugyanazon az optikai tengelyen vannak elhelyezve. Az egyik fázislemezt a másikra forgatva a gyűrű és a középpont közötti fáziskésés érhető el. Amikor a fázislemezek közötti forgás nulla és a teljes szegmensek között, a teljes fázis részben átfedi, ahogy az 1b. ábrán látható, ami azt eredményezi, hogy az energia egy része a gyűrűbe kerül, míg az energia többi része a középpontba kerül amely folyamatosan állítható.

Egy pontgyűrűs pont energiaátvitelének általános hatékonysága egyetlen központi pont 100 százalékától egyetlen gyűrű esetében 80 százalékig változik. A hatékonyság elveszik a nagyobb diffrakciós átviteli sorrendben, és nagyobb szögeknél másodrendű gyűrűként jelenik meg. A teljes változási tartomány egy forgási szögnél jelentkezik, ami egyenlő egy szögszegmenssel. A középpont teljesítményváltozását a 2. ábra mutatja, amely nemlineáris kapcsolatban áll az elforgatási szöggel.

A pontgyűrűs lézerhegesztésnél nagyon fontos az állítható pontgyűrűs pontenergia optimalizálása. A folyamatparaméterek meghatározása után az állítható toroid és pont alakú modulok helyettesíthetők egyetlen passzív DOE-vel, amelynek testreszabott toroid és pont alakú teljesítményaránya a legjobb választás egy adott hegesztési folyamathoz. Ez egy kompaktabb és gazdaságosabb ortopédiai megoldást biztosít. A Do-alapú diffrakción alapuló módszerek ezen osztálya teljes ellenőrzést biztosít a pontgyűrűk közötti teljesítményarány felett a jelenleg piacon lévő száloptikai megoldásokhoz képest, ellentétben a korlátozottabb hangolhatóságú száloptikai megoldásokkal. Ez a modul adaptálható nagy (15-22 mm átmérőjű) nyalábokhoz, amelyeket általában több kilowattos lézereknél használnak, azaz az optikai elem egy kézi vagy elektromos forgatható állványra szerelhető, optikai modult alkotva . Az ilyen modulok elhelyezhetők az optikai tengelyen a lézerkollimátor mögött, vagy még jobb, közvetlenül a lézerfej vagy a letapogató rendszer bejáratánál. Ezek a konfigurációk lehetővé teszik, hogy a hegesztett optika konzisztens legyen a szabványos többmódusú szálas lézerekben használtakkal anélkül, hogy figyelembe kellene venni a nagyobb NA-t és a nagyobb, drágább optikát, mint a gyűrűs üzemmódú szálas lézereknél. A teljes beállítási tartományt csak a forgóasztal néhány másodperces manőverezésével kell elérni, hogy befejezze az állítható pont gyűrű alakú pontenergia arányának beállítását. Ezenkívül különösen hasznos az egymódusú beeső sugárral végzett mikrohegesztésnél, mivel a megmunkálási sebességet korlátozó tényezők általában nem az egymódusú szál ereje, hanem a púp, a porozitás és egyéb problémák, amelyek csökkenthető a lézerteljesítmény egy részének a folt körüli gyűrűs tartományba történő átvitelével. Ezenkívül a diffrakciós megoldásának gyűrűszöge érzéketlen a bemeneti nyaláb méretére, így nagyobb rugalmasságot biztosít az alakításhoz. Ezért a diffrakció alapú pontgyűrűs pontformáló mód számos előnnyel jár a lézeres hegesztéshez, ugyanakkor egyszerű, alacsony költségű és erős.

Elérhetőség:

Ha bármilyen ötlete van, forduljon hozzánk bizalommal. Függetlenül attól, hogy hol tartózkodnak ügyfeleink és milyen követelményeket támasztanak, követjük azt a célunkat, hogy ügyfeleinknek magas minőséget, alacsony árakat és a legjobb szolgáltatást biztosítsuk.