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激光切割机固体激光器的三类光束是怎么传输的
发表时间:2020-09-03     阅读次数:     字体:【 文章来源网络

激光切割机固体激光器的三类光束是怎么传输的,激光切割机固体激光器的三类光束是怎么传输的,激光切割机现在已经被我们广泛的应用在不同的机械加工领域,激光切割的出现对工件的切割作用是帮助很大的,也是切割工业的一个比较大的迈步,虽然现在激光切割机已经发展成了多种模式。但是这也并不影响最原始的激光切割机的应用,因为所有的激光切割机的应用都是在他的基础上实现的,下面就跟随上海率原机电来看一下这个激光切割机的三类光束的传输方法吧!


当激光束的波长为1微米时,保持光路表面洁净非常关键。由于固体激光器的波长比二氧化碳激光器短很多,光路中即便是一个很小的微粒,也会造成重大损害或者功率损耗。如果将一个带相机的零度角(直线型)加工头和一个带照相机的90度角(直角)加工头做比较,很容易看到热焦点偏移的效果。在零度角配置的情况下,为了将可见光反射给相机,需要在透镜和准直仪之间增加一个穿透式光学板。而在90度角配置时,为了反射激光波长和将可见光传递给相机,需要涂覆呈直角形的光路。


在穿透式镜片里,激光光束穿过光学材料,大约2%的能量会被疏松物质和镜片表面吸收,即便是洁净且精心设计的镜片也不例外。可以预想,1000瓦特的2%是相当容易控制的,但是16000瓦特的2%却难以从材料中消除,因为材料在热消除特性方面不是特别易于传导热量。另一方面,反射式镜片能够将几乎所有的能量都反射出去,只在涂层和表面上有些许损耗,一般不超过0.3%,因此在光学材料环节中损失的热量非常少的。 对于大功率高负载率激光焊接应用来说,反射式光学加工头是理想的选择。准直透镜和聚焦透镜都已经被替换为反射式光路。而且,在反射式聚焦光路上涂覆了涂层,使可见光传输至位于后面的相机。这让保护盖滑片成为这种配置中唯一可透光的光学部件。图1显示了在大功率应用中反射式光学配置和穿透式光学配置的对比结果。在图中可以看到,热焦点偏移显着减少,特别是在与零度角(直线型)穿透式配置相比时,大功率级别减少了75%的热焦点偏移。


激光切割机中对于许多焊接应用来说,期望的光束质量是平顶形的光束波形,并使用相对大的光斑尺寸来传输中等质量的光束。另一方面,激光切割应用要求非常好的光束质量,通常是高斯分布的波形,可以聚焦至小光斑尺寸。通过使用适合某种应用的光束质量,就可以在最佳的聚焦点进行加工,从而能在功率级别很大时继续保持高质量、快速和高可重复性的焊接和切割,还能容许零件位置、高度和焦点偏移稍有变化。要想达到这一目的,通常必须使用两根独立的光纤。幸运的是,一种新型二合一光纤技术已经成为可能,在一根光缆中包含两个同心圆的光纤芯径。在切割工艺中,激光光束被定向穿过正中心100微米直径的芯,产生高光束质量;而在焊接工艺中,光束被定向穿过外层的芯(目前的可用直径是400微米或600微米),从而能将最佳质量的光束传输给工件。 这种二合一光纤非常适合激光加工系统,只需单根光纤就能够将光束顺着轴线传送到加工头。这样就可以快速更换整个加工头,还可以将切割喷嘴快速替换为焊接喷嘴。在切割时,适当配置切割组件,激光光束就能进入中间的芯。在焊接时,相应地配置加工头,激光器中的光学开关就会将光束转移到二合一光纤的外芯环。


远程扫描焊接 如今,在激光材料加工领域,多年来振镜扫描技术已经广受欢迎,主要应用于二氧化碳激光打标系统和固定头系统。随着高光束质量碟片激光器和光纤激光器的进步,扫描振镜已经快速扩展至工业应用,伴随而来的是生产周期的缩减,系统设计简化带来的成本降低以及大型的工作通道和更大的灵活性。激光通过光纤缆线传输到可编程聚焦镜组(PFO),随后和其他类型的加工镜片一样,激光穿过准直仪生成最佳直径的准直光束,从而能够使工件获得高质量工艺特性,并使反射镜和聚焦透镜上的能量密度最小。 二维PFO的基本操作如下:在光束被准直后,会被镜片反射偏离,同时镜片能将可见光回传至可选配的相机系统。接下来,安装在精密振镜马达上的双镜组合会操控偏离的激光光束,将其对准工件,每个镜片分别对应X轴和Y轴进行运动,而被处理的部件保持静止不动。接下来,偏离的激光光束会穿过一系列透镜(称为平场透镜组合)。通过使用不同类型的焦距,就可以创造一个区域,在这个区域里激光光束焦点平面保持不变。如果在准直仪和第一个振镜镜片之间加入马达透镜,还可以调节Z轴的焦点,从而创建一个三维的工作区域。


以上就是我们激光切割机的三类光束的传输方法也正是通过这个光束的传播才可以将这个激光切割机的历史添加到机械行业,相信在以后的发展中激光切割机会更加的先进,并且会有不同的新技术的创新!


 
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