Μπορεί η μονάδα λέιζερ DOE Adjustable Spot να χρησιμοποιηθεί σε συγκόλληση με λέιζερ;

Μονάδα λέιζερ DOEπαράγει ενεργειακά ρυθμιζόμενα σημεία δακτυλίου σημείου που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συγκόλληση με λέιζερ. Πώς όμως να το χρησιμοποιήσετε; Ας μάθουμε μαζί τη γνώση!

Η ταχύτητα συγκόλλησης με λέιζερ μπορεί να ρυθμιστεί χρησιμοποιώντας τη σημειακή κατανομή ενέργειας λέιζερ δακτυλίου Gaussian και το εφέ συγκόλλησης με λέιζερ δακτυλίου σημείου μπορεί να επιτευχθεί ρυθμίζοντας τη διαδικασία ενέργειας σημείου δακτυλίου σημείου, έτσι ώστε να βελτιωθεί η ταχύτητα και το αποτέλεσμα συγκόλλησης. Εδώ είναι μια νέα και απλή ιδέα που βασίζεται στην περίθλαση λέιζερ για την πραγματοποίηση της διαμόρφωσης σημείου δακτυλίου των τυπικών λέιζερ ινών. Η μέθοδος διαμόρφωσης λέιζερ δακτυλίου Gaussian που βασίζεται στο DOE αποτελείται από δύο μόνο φακούς DOE. Είναι εύκολο στη χρήση και μπορεί να ελέγξει με ακρίβεια την αναλογία ενέργειας μεταξύ σημείων και κηλίδων δακτυλίου φωτός για να βοηθήσει τους χρήστες να βρουν γρήγορα το βέλτιστο αποτέλεσμα συγκόλλησης. Η μονάδα μπορεί να περιστραφεί μεταξύ 100 τοις εκατό ενέργειας του κεντρικού σημείου και χωρίς ενέργεια του κεντρικού σημείου, μπορεί να λειτουργήσει με λέιζερ μονής λειτουργίας και πολλαπλών λειτουργιών, είναι εξαιρετικά συμπαγής (μήκος μικρότερο από 20 mm) και έχει υψηλή απόδοση λέιζερ κατώφλι επαγόμενης βλάβης (LDT) παθητικών διαθλαστικών στοιχείων. Αυτή η ιδέα αποφεύγει την ανάγκη για ένα ειδικό λέιζερ με ίνες λέιζερ δακτυλίου Gaussian και κάνει τον σχεδιασμό της συγκολλημένης κεφαλής λέιζερ πολύ πιο απλό.

Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλές βιομηχανικές διεργασίες στην αυτοκινητοβιομηχανία, τη ναυπηγική, τη συστοιχία μπαταριών και άλλες βιομηχανίες, στις οποίες η ταχύτητα συγκόλλησης γίνεται ένας από τους πιο κρίσιμους περιοριστικούς παράγοντες διεργασίας σε πολλές εφαρμογές συγκόλλησης με λέιζερ. Η υψηλή ταχύτητα συγκόλλησης του λέιζερ θα περιοριστεί από διάφορα φυσικά φαινόμενα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, όπως πιτσίλισμα, εξόγκωμα και αυξημένο πορώδες της συγκόλλησης. Οι περιορισμοί σε αυτές τις διαδικασίες συγκόλλησης μπορούν να μειωθούν σημαντικά όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος συγκόλλησης με λέιζερ με δακτύλιο σημείου. Για διαφορετικές παραμέτρους διεργασίας υλικών συγκόλλησης (όπως πάχος μετάλλου, τύπος μετάλλου και γεωμετρία), η συγκόλληση με λέιζερ σημείου δακτυλίου απαιτεί διαφορετικές ρυθμιζόμενες αναλογίες ενέργειας σημείου-δακτυλίου προκειμένου να παρέχει την καλύτερη διαδικασία σε υψηλές ταχύτητες συγκόλλησης. Επομένως, για πολλά οπτικά συστήματα, μια ελεγχόμενη, ρυθμιζόμενη λύση διαμόρφωσης ισχύος δέσμης αποτελεί συγκριτικό πλεονέκτημα.

Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, σε αυτό το σχήμα μορφοποίησης σημείου δακτυλίου, τρεις σχετικές θέσεις (a, b, και c) δύο DOE εμφανίζονται προς τα πάνω: οι σχετικές γωνίες περιστροφής των δύο DOE είναι 0, 7.5, και 15 βαθμούς αντίστοιχα. Το κάτω δείχνει την κατανομή της έντασης που σχετίζεται με κάθε κατεύθυνση περιστροφής προς τα πάνω: (δ) όπου όλη η ισχύς είναι συγκεντρωμένη στο κεντρικό σημείο, (στ) όπου όλη η ισχύς συγκεντρώνεται στο δακτύλιο, ενώ (ε) είναι η θέση όπου μια ρυθμιζόμενη ενέργεια δακτυλίου σημείου κατανέμεται αναλογικά, με μέρος της ενέργειας να είναι μέρος στο κεντρικό σημείο και μέρος στον περιβάλλοντα δακτύλιο.

Στη διαμόρφωση λέιζερ δακτυλίου Gaussian, με βάση το σχήμα της ρυθμιζόμενης αναλογίας ενέργειας κηλίδας δακτυλίου σημείου της ίνας, η πιο κοινή μέθοδος διαμόρφωσης κηλίδων δακτυλίου σημείου είναι η χρήση ενός ειδικού λέιζερ ινών πολλαπλών λειτουργιών, το οποίο έχει διπλό ή τρεις πυρήνες, το κέντρο Ο πυρήνας περιβάλλεται από έναν ή δύο ταυτόχρονα πυρήνες δακτυλίου και κάθε πυρήνας μπορεί να ρυθμίσει την ισχύ του λέιζερ ξεχωριστά. Έτσι, μπορεί να ρυθμιστεί η ισχύς του κεντρικού σημείου φωτός και του περιβάλλοντος δακτυλίου φωτιστικού σημείου. Σε σύγκριση με τα κοινά λέιζερ ινών υψηλής ισχύος πολλαπλών λειτουργιών, αυτό το σύστημα λέιζερ έχει υψηλότερη πολυπλοκότητα και κόστος. Δεύτερον, το υψηλό Αριθμητικό Διάφραγμα (NA) μιας τέτοιας ίνας λέιζερ σε σχήμα δακτυλίου Gauss συνεπάγεται την ανάγκη για έναν ειδικό ρυθμιστή, ο οποίος συχνά απαιτεί μεγαλύτερο οπτικό εξάρτημα από το τυπικό συγκολλημένο οπτικό εξάρτημα των λέιζερ ινών που χρησιμοποιείται σήμερα. Τέλος, υπάρχει συχνά ένα όριο στην αναλογία μεταξύ των κεντρικών και δακτυλιοειδών κηλίδων. Στη συγκόλληση με λέιζερ με δακτύλιο σημείου, για να ληφθεί περισσότερη ισχύς στον σύνδεσμο συγκόλλησης, είναι γενικά απαραίτητο να αυξηθεί η ισχύς μέσα στο δακτύλιο. Το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος πηγαίνει στο κεντρικό σημείο και μόνο ένα μικρό μέρος πηγαίνει στο σημείο δακτυλίου, επομένως η πλήρης ισχύς λέιζερ δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αυτήν την περίπτωση, εκτός εάν χρησιμοποιηθεί μια προσαρμοσμένη αναλογία πυρήνα ινών.

Αυτό το σχήμα περιγράφει μια εναλλακτική μέθοδο κηλίδας δακτυλίου σημείου με βάση τη διαμόρφωση λέιζερ δακτυλίου ινών Gaussian, η οποία επιτυγχάνει ένα αποτέλεσμα συγκόλλησης με λέιζερ δακτυλίου σημείου, επιτρέπει την πλήρη προσαρμογή του λόγου ισχύος και είναι επίσης ένα απλό, οικονομικό και άμεσο οπτικό σύστημα. Με βάση τη διαθλαστική οπτική, αυτή η μέθοδος έχει προσφέρει μια καλή λύση στο μέγεθος του χώρου του συστήματος ενός συστήματος λέιζερ ινών πολλών κιλοβάτ και ξεπερνά το μειονέκτημα της προσθήκης ενός άλλου στοιχείου στο οπτικό σύστημα.

Το σχήμα διαμόρφωσης περίθλασης αποτελείται από δύο πανομοιότυπα στοιχεία περίθλασης DOE, γνωστά και ως πλάκες φάσης, τοποθετημένα στον ίδιο οπτικό άξονα. Περιστρέφοντας τη μία πλάκα φάσης στην άλλη, μπορεί να επιτευχθεί η καθυστέρηση φάσης μεταξύ του δακτυλίου και του κεντρικού σημείου. Όταν η περιστροφή μεταξύ των πλακών φάσης είναι μηδέν και μεταξύ πλήρων τμημάτων, η συνολική φάση επικαλύπτεται εν μέρει, όπως φαίνεται στο σχήμα 1β, με αποτέλεσμα μέρος της ενέργειας να εισέρχεται στον δακτύλιο, ενώ η υπόλοιπη ενέργεια εισέρχεται στο κεντρικό σημείο, η αναλογία που μπορεί να ρυθμιστεί συνεχώς.

Η συνολική απόδοση της μεταφοράς ενέργειας ενός σημείου δακτυλίου κυμαίνεται από 100 τοις εκατό για ένα μόνο κεντρικό σημείο έως 80 τοις εκατό για έναν μεμονωμένο δακτύλιο. Η απόδοση χάνεται σε υψηλότερες εντολές μετάδοσης περίθλασης και εμφανίζεται ως δακτύλιος δεύτερης τάξης σε υψηλότερες γωνίες. Όλο το εύρος διακύμανσης εμφανίζεται σε μία γωνία περιστροφής, ίση με ένα τμήμα γωνίας. Η διακύμανση ισχύος του κεντρικού σημείου φαίνεται στο σχήμα 2, το οποίο έχει μη γραμμική σχέση με τη γωνία περιστροφής.

Η βελτιστοποίηση της ρυθμιζόμενης ενέργειας σημείου δακτυλίου σημείου είναι πολύ σημαντική στη συγκόλληση με λέιζερ σημείου δακτυλίου. Μόλις καθοριστούν οι παράμετροι διεργασίας, οι ρυθμιζόμενες δακτυλιοειδείς και σημειακές μονάδες μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μόνο παθητικό DOE, του οποίου η προσαρμοσμένη αναλογία ισχύος δακτυλιοειδούς προς σχήμα σημείου θεωρείται η καλύτερη επιλογή για μια συγκεκριμένη διαδικασία συγκόλλησης. Αυτό παρέχει μια πιο συμπαγή και οικονομική ορθοπεδική λύση. Αυτή η κατηγορία μεθόδων περίθλασης που βασίζονται στο Do προσφέρει πλήρη έλεγχο της αναλογίας ισχύος μεταξύ των δακτυλίων σημείων σε σύγκριση με τις λύσεις οπτικών ινών που κυκλοφορούν αυτή τη στιγμή στην αγορά, σε αντίθεση με τις λύσεις οπτικών ινών με πιο περιορισμένη δυνατότητα συντονισμού. Αυτή η μονάδα μπορεί να προσαρμοστεί για μεγάλες δέσμες (διάμετρος 15-22 mm) που χρησιμοποιούνται συνήθως για λέιζερ πολλών κιλοβάτ, δηλαδή το οπτικό στοιχείο μπορεί να τοποθετηθεί σε μη αυτόματη ή ηλεκτρική περιστρεφόμενη βάση για να σχηματίσει μια οπτική μονάδα . Τέτοιες μονάδες μπορούν να τοποθετηθούν στον οπτικό άξονα πίσω από τον ρυθμιστή λέιζερ, ή ακόμα καλύτερα, απευθείας στην είσοδο της κεφαλής λέιζερ ή του συστήματος σάρωσης. Αυτές οι διαμορφώσεις επιτρέπουν στα συγκολλημένα οπτικά να είναι συνεπή με εκείνα που χρησιμοποιούνται στα τυπικά λέιζερ πολυτροπικών ινών χωρίς να χρειάζεται να λαμβάνεται υπόψη το μεγαλύτερο NA και τα μεγαλύτερα, ακριβότερα οπτικά που απαιτούνται όπως στα λέιζερ ινών δακτυλίου. Το πλήρες εύρος ρύθμισης χρειάζεται να επιτευχθεί μόνο με ελιγμούς του περιστροφικού τραπεζιού για λίγα δευτερόλεπτα για να ολοκληρωθεί η ρύθμιση της ρυθμιζόμενης αναλογίας δακτυλιοειδούς ενέργειας σημείου σημείου. Επιπλέον, είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για μικροσυγκόλληση με χρήση προσπίπτουσας δέσμης μονής λειτουργίας, καθώς οι παράγοντες που περιορίζουν την ταχύτητα μηχανικής κατεργασίας τείνουν να μην είναι η ισχύς της ίνας ενός τρόπου λειτουργίας, αλλά το εξόγκωμα, το πορώδες και άλλα προβλήματα που μπορεί να να μειωθεί μεταφέροντας μέρος της ισχύος λέιζερ στη δακτυλιοειδή περιοχή γύρω από το σημείο. Επίσης, η γωνία δακτυλίου του διαλύματος περίθλασής του δεν είναι ευαίσθητη στο μέγεθος της δέσμης εισόδου, παρέχοντας μεγαλύτερη ευελιξία στη διαμόρφωση. Επομένως, η λειτουργία διαμόρφωσης σημείου-δακτυλίου με βάση τη διάθλαση παρέχει πολλά πλεονεκτήματα για τη συγκόλληση με λέιζερ και ταυτόχρονα είναι απλή, χαμηλού κόστους και ισχυρή.

Στοιχεία επικοινωνίας:

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ιδέες, μη διστάσετε να μιλήσετε μαζί μας. Ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται οι πελάτες μας και ποιες είναι οι απαιτήσεις μας, θα ακολουθήσουμε τον στόχο μας να παρέχουμε στους πελάτες μας υψηλή ποιότητα, χαμηλές τιμές και την καλύτερη εξυπηρέτηση.