Solusyon sa sistema sa optikal nga pagproseso sa laser

Solusyon sa sistema sa optikal nga pagproseso sa laser
Ang determinasyon sapagproseso sa laserAng solusyon sa sistemang optikal nagdepende sa piho nga senaryo sa aplikasyon. Ang lainlaing mga senaryo mosangpot sa lainlaing mga solusyon alang sa sistemang optikal. Gikinahanglan ang piho nga pag-analisar alang sa piho nga mga aplikasyon. Ang sistemang optikal gipakita sa Hulagway 1:

Ang dalan sa panghunahuna mao ang: konkreto nga mga tumong sa proseso –lasermga kinaiya – disenyo sa iskema sa sistemang optikal – katumanan sa katapusang tumong. Ang mosunod mao ang pipila ka lain-laing mga natad sa aplikasyon:
1. Natad sa presisyong micro-processing (pagmarka, pag-ukit, pag-drill, presisyong pagputol, ug uban pa) Ang kasagarang tipikal nga mga proseso sa natad sa presisyong micro-processing mao ang micro-metric nga pagproseso sa mga materyales sama sa metal, seramiko, ug bildo, sama sa pagmarka sa logo para sa mga mobile phone, medical stent, micro holes para sa mga gas fuel injection nozzle, ug uban pa. Ang kinauyokan nga kinahanglanon sa proseso sa pagproseso mao ang: una, kinahanglan kini makatagbo sa gagmay kaayo nga naka-focus nga mga spot sa kahayag, taas kaayo nga energy density, ug ang pinakagamay nga thermal influence zone, ug uban pa. Para sa mga aplikasyon ug kinahanglanon sa ibabaw, ang pagpili ug disenyo samga tinubdan sa kahayag sa laserug uban pang mga sangkap ang gihimo.
a. Pagpili sa laser: Ang gipalabi nga ultraviolet/green solid laser (nanosecond) o ultrafast laser (picosecond, femtosecond) kasagaran tungod sa duha ka rason. Una, ang wavelength proporsyonal sa focused light spot, ug kasagaran mubo nga wavelength ang gipili. Ikaduha, ang picosecond/femtosecond pulses adunay kinaiya nga "cold processing", ug ang enerhiya nahuman na sa pagproseso sa dili pa ang thermal diffusion, nga makab-ot ang cold processing. Kasagaran, ang laser light source nga adunay spatial light output ang gipili, nga ang beam quality factor M2 kasagaran ubos sa 1.1, nga adunay superior beam quality.
b. Ang beam expanding system ug collimating system kasagaran mogamit og variable magnification beam expanding lenses (2X – 5X), nga maningkamot nga madugangan ang diametro sa beam kutob sa mahimo. Ang diametro sa beam kay inversely proportional sa focused light spot, ug ang Galilean beam expanding architecture kasagarang gigamit.
c. Ang sistema sa pag-focus kasagaran mogamit ug mga high-performance nga F-Theta lenses (para sa scanning) o telecentric focusing lenses. Ang focal length proporsyonal sa focused light spot, ug kasagaran ang mubo nga focal field lenses (sama sa f = 50mm, 100mm) ang gigamit. Sama sa gipakita sa Figure 1: Kasagaran, ang field lens mogamit ug multi-element lens group (ang gidaghanon sa mga lente ≥ 3), nga makab-ot ang dako nga field of view, dako nga aperture, ug ubos nga aberration indicators. Ang mga optical lenses dinhi kinahanglan nga mokonsiderar sa damage threshold sa laser.
d. Coaxial monitoring optical system: Sa optical system, ang coaxial vision (CMOS) system kasagarang gi-integrate para sa tukmang pagposisyon ug real-time nga pagmonitor sa proseso sa pagproseso.
2. Pagproseso sa macro-material Ang kasagarang mga senaryo sa aplikasyon sa pagproseso sa macro-material naglakip sa pagputol sa mga materyales sa automotive sheet, pag-welding sa mga steel plate sa lawas sa barko, ug pag-welding sa mga kabhang sa housing sa baterya. Kini nga mga proseso nanginahanglan og taas nga gahum, taas nga kapasidad sa pagsulod, taas nga kahusayan, ug kalig-on sa pagproseso.
3. Ang laser additive manufacturing (3D printing) ug cladding laser additive manufacturing (3D printing) ug cladding applications kasagarang naglambigit sa mosunod nga tipikal nga mga proseso: aerospace complex metal printing, pag-ayo sa engine blade, ug uban pa.
Ang pagpili sa mga nag-unang sangkap mao ang mosunod:
a. Pagpili sa laser: Kasagaran,taas nga gahum nga fiber laserang gipili, nga ang gahum kasagaran molapas sa 500W.
b. Pagporma sa sinag: Kini nga sistema sa optika kinahanglan nga mopagawas ug patag nga kahayag, busa ang pagporma sa sinag mao ang kinauyokan nga teknolohiya, ug kini makab-ot gamit ang diffractive optical elements.
c. Sistema sa pag-focus: Ang mga salamin ug dinamikong pag-focus mao ang mga batakang kinahanglanon sa natad sa 3D printing. Sa samang higayon, ang scanning lens kinahanglan nga mogamit ug object-side telecentric design aron masiguro ang makanunayon nga pagproseso sa ngilit ug sentro.