Laserverwerking optiese stelseloplossing

Laserverwerking optiese stelseloplossing
Die bepaling van dielaserverwerkingDie oplossing vir 'n optiese stelsel hang af van die spesifieke toepassingscenario. Verskillende scenario's lei tot verskillende oplossings vir die optiese stelsel. Spesifieke analise is nodig vir spesifieke toepassings. Die optiese stelsel word in Figuur 1 getoon:

Die denkrigting is: konkrete prosesdoelwitte –lasereienskappe – ontwerp van optiese stelselskemas – finale doelwitbereiking. Die volgende is verskeie verskillende toepassingsvelde:
1. Presisie-mikroverwerkingsveld (merk, ets, boor, presiese sny, ens.) Die algemene tipiese prosesse in die presisie-mikroverwerkingsveld is mikrometriese verwerking op materiale soos metale, keramiek en glas, soos logo-merking vir selfone, mediese stents, mikrogate vir gasbrandstofinspuitpunte, ens. Die kernvereiste in die verwerkingsproses is: eerstens moet dit voldoen aan uiters klein gefokusde ligkolle, uiters hoë energiedigtheid en die kleinste termiese invloedsone, ens. Vir die bogenoemde toepassings en vereistes, die keuse en ontwerp vanlaserligbronneen ander komponente word uitgevoer.
a. Laserkeuse: Die voorkeur ultraviolet/groen soliede laser (nanosekonde) of ultrasnelle laser (pikosekonde, femtosekonde) is hoofsaaklik te wyte aan twee redes. Een is dat die golflengte eweredig is aan die gefokusde ligvlek, en oor die algemeen word 'n kort golflengte gekies. Die tweede is dat die pikosekonde/femtosekonde-pulse die "koue verwerking"-eienskap het, en die energie word voltooide verwerking voor termiese diffusie, wat koue verwerking bereik. Oor die algemeen word 'n laserligbron met ruimtelike liguitset gekies, met 'n straalkwaliteitsfaktor M2 wat oor die algemeen minder as 1.1 is, met superieure straalkwaliteit.
b. Straaluitbreidingstelsels en kollimasiestelsels gebruik gewoonlik straaluitbreidingslense met veranderlike vergroting (2X – 5X), en probeer om die straaldiameter soveel as moontlik te vergroot. Die straaldiameter is omgekeerd eweredig aan die gefokusde ligvlek, en 'n Galileïese straaluitbreidingsargitektuur word gewoonlik gebruik.
c. Fokusstelsels gebruik gewoonlik hoëprestasie F-Theta-lense (vir skandering) of telesentriese fokuslense. Die brandpuntafstand is eweredig aan die gefokusde ligkol, en oor die algemeen word kort brandpuntveldlense (soos f = 50 mm, 100 mm) gebruik. Soos getoon in Figuur 1: Oor die algemeen gebruik die veldlens 'n multi-element lensgroep (die aantal lense ≥ 3), wat 'n groot gesigsveld, groot diafragma en lae aberrasie-aanwysers kan bereik. Die optiese lense hier moet almal die laser se skadedrempel in ag neem.
d. Koaksiale monitering optiese stelsel: In die optiese stelsel word 'n koaksiale visie (CMOS) stelsel gewoonlik geïntegreer vir presiese posisionering en intydse monitering van die verwerkingsproses.
2. Makro-materiaalverwerking Die tipiese toepassingscenario's van makro-materiaalverwerking sluit in die sny van motorvoertuigplaatmateriaal, die sweis van skeepsbakstaalplate en die sweis van batterybehuisingsdoppe. Hierdie prosesse vereis hoë krag, hoë penetrasievermoë, hoë doeltreffendheid en verwerkingsstabiliteit.
3. Laseradditiewe vervaardiging (3D-drukwerk) en bekleding laseradditiewe vervaardiging (3D-drukwerk) en bekledingstoepassings behels tipies die volgende tipiese prosesse: lugvaartkompleksmetaaldrukwerk, enjinlemherstel, ens.
Die keuse van kernkomponente is soos volg:
a. Laserkeuse: Oor die algemeen,hoë-krag vesellasersword gekies, met 'n krag wat tipies 500W oorskry.
b. Straalvorming: Hierdie optiese stelsel moet 'n platbo-lig uitstraal, daarom is straalvorming die kerntegnologie, en dit kan bereik word deur diffraksiewe optiese elemente te gebruik.
c. Fokusstelsel: Spieëls en dinamiese fokus is die basiese vereistes in die 3D-drukveld. Terselfdertyd moet die skanderingslens 'n telesentriese ontwerp aan die voorwerpkant gebruik om konsekwentheid in rand- en middelverwerking te verseker.