Wat is hoge reflectie? Hoge reflectie in laserbewerking verwijst naar het fenomeen waarbij bepaalde materialen een lage absorptie en hoge reflectiviteit van laserenergie vertonen, vooral in het nabij-infraroodspectrum. Deze eigenschap wordt gekenmerkt door: De absorptiecoëfficiënt van verschillende metaalelementen speelt een cruciale rol bij het bepalen van hun reflectiviteit. Materialen met een lage absorptiecoëfficiënt [...]
Hoge reflectie in laserbewerking verwijst naar het fenomeen waarbij bepaalde materialen een lage absorptie en hoge reflectiviteit van laserenergie vertonen, vooral in het nabij-infraroodspectrum. Deze eigenschap wordt gekenmerkt door:
De absorptiecoëfficiënt van verschillende metaalelementen speelt een cruciale rol bij het bepalen van hun reflectiviteit. Materialen met een lage absorptiecoëfficiënt hebben de neiging om een aanzienlijk deel van de invallende laserenergie te reflecteren, zoals geïllustreerd wordt in de figuur met de absorptiecoëfficiënten van veel voorkomende metalen.
In typische laserbewerkingsopstellingen staat het werkstuk vaak loodrecht op de laserstraal of onder een lichte hellingshoek. Deze configuratie kan het probleem van de hoge reflectie verergeren, wat tot verschillende uitdagingen leidt:
Deze effecten kunnen de efficiëntie en veiligheid van laserbewerkingen aanzienlijk beïnvloeden, vooral bij het werken met sterk reflecterende materialen zoals aluminium, koper of gepolijst roestvrij staal. Om deze risico's te beperken, worden bij industriële laserbewerkingstoepassingen vaak gespecialiseerde technieken en apparatuur gebruikt, zoals beveiligingssystemen tegen tegen weerkaatsing en geoptimaliseerde optieken voor bundelafgifte.
Bij het verwerken van sterk reflecterende materialen kan de gereflecteerde laserstraal mogelijk de snij- of laskop en de laserbron beschadigen als deze het systeem opnieuw binnendringt. Dit risico is vooral groot bij vezellasersystemen met een hoog vermogen, waarbij het gereflecteerde vermogen aanzienlijk hoger kan zijn, waardoor de kans op schade toeneemt. Een kritiek scenario doet zich voor tijdens snijbewerkingen wanneer het materiaal niet volledig doorboord is, waardoor gereflecteerd licht met een hoog vermogen kan terugkeren in de laserholte, wat ernstige schade kan veroorzaken.
Om deze risico's te beperken, heeft het R&D-team van Raycus Laser een uitgebreid antireflectiebeschermingssysteem op vier niveaus ontwikkeld, aangevuld met geavanceerde bewakingsfuncties voor retourlicht. Deze gelaagde aanpak garandeert real-time bescherming van het lasersysteem tijdens abnormale verwerkingsomstandigheden:
Deze beschermende maatregelen worden aangevuld met geavanceerde systemen voor het bewaken van het retourlicht, die continu de optische terugkoppeling binnen het lasersysteem analyseren. Geavanceerde algoritmen verwerken deze gegevens in real-time, waardoor onmiddellijk corrigerende maatregelen kunnen worden genomen wanneer afwijkende reflecties worden gedetecteerd.
Door deze veelzijdige aanpak te implementeren, heeft Raycus Laser de robuustheid en betrouwbaarheid van hun hoogvermogen fiberlasersystemen aanzienlijk verbeterd, vooral bij het verwerken van uitdagende, sterk reflecterende materialen. Deze innovatie beschermt niet alleen de waardevolle laserapparatuur, maar zorgt ook voor consistente prestaties en veiligheid tijdens diverse productieprocessen.
De QBH, QD en QP optische vezeluitgangskoppen ontworpen door Raycus laser zijn ontworpen om oncontroleerbaar retourlicht effectief om te zetten in absorbeerbaar licht en warmte, waardoor de warmteabsorptie en -afvoercapaciteit van de uitgangskop wordt verbeterd en de impact van retourlicht op interne componenten wordt geminimaliseerd.
In de laserbewerking systeem kan de retourlaser de kop van de optische uitgangskabel raken en verhitting of schade veroorzaken. Om de veiligheid van de optische uitgangskabel te garanderen, is een primair stripper voor retourlicht geïntegreerd in de optische uitgangskabel, zoals weergegeven in de afbeelding, bovenop het oorspronkelijke ontwerp.
Het antireflectieontwerp dat aan het uiteinde van de optische kabel is toegevoegd, helpt de schade aan de interne optische structuur van de laser te beperken door het grootste deel van de teruggezonden laser onmiddellijk af te pellen. Dit ontwerp, in combinatie met een waterkoelsysteem, absorbeert de gestripte teruggekeerde laser effectief en elimineert de thermische impact op de uitgangskop van de optische kabel.
Hoogvermogenlaserproducten met meerdere modules worden voornamelijk gemaakt met meerdere modules in een bundelcombinatie.
Bij het snijden van materialen met een hoge reflectie kan er nog steeds wat licht teruggestuurd worden in de bundelcombinatie via de optische uitgangskabel, zelfs nadat het door het primaire antireflectieontwerp op de kabel is gegaan.
Om de veiligheid en betrouwbaarheid van de optische apparaten en het optische padontwerp binnen de bundelcombinatie te garanderen, wordt daarom een tweetraps antireflectiebeschermingsontwerp toegevoegd, zoals geïllustreerd in de afbeelding.
Het stapsgewijs strippen van de retourlaser garandeert de veiligheid van de optische apparatuur met hoge reflectiebescherming en vermindert de impact van de retourlaser op de optische padstructuur van de laser.
Door de aanwezigheid van een optische resonator in de unitmodule kan de optische stabiliteit van de laser ernstig worden beïnvloed en de kans op schade aan de laser toenemen wanneer de laagvermogenretourlaser binnenkomt en herhaaldelijk wordt versterkt door de resonator.
Om de stabiliteit en betrouwbaarheid van de laser te verbeteren tijdens omgekeerd snijden met hoog vermogen, bevat de eenheidsmodule een antireflectievoorziening in combinatie met het optische padontwerp, zoals geïllustreerd in de figuur.
Bescherming van software met hoge reflectie verwijst naar het bewakings- en beschermingsmechanisme dat wordt geactiveerd wanneer een sterke retroreflectie gegenereerd door de laser het optische systeem van de laser binnendringt tijdens het verwerken van materialen met hoge reflectie, wat leidt tot instabiliteit van de werking van de laser of schade aan optische apparaten.
Terwijl de antireflectievoorziening ervoor kan zorgen dat de laser zonder schade blijft werken binnen een specifiek rendement laservermogen Er bestaat nog steeds een risico op schade als deze drempel wordt overschreden. Om een tijdige bescherming van de laser te garanderen in het geval van excessief retourvermogen van de laser, zijn er meerdere hoge anti-software beschermingsontwerpen toegevoegd in multi-module hoogvermogen laserproducten.
Als het optische retourvermogen hoog is, reist een deel van de teruggekeerde laser langs zijn oorspronkelijke pad terug naar de optische uitgangskabel, terwijl de rest een directe impact heeft op de voorkant van de optische uitgangskabel.
Door onderzoek te doen naar de overdracht van retourlasers en de integratietechnologie voor bewakingsfuncties, hebben we meerdere detectiefuncties, zoals laserbewaking en bewaking van retourlicht, geïntegreerd in de optische kabel temperatuurbewaking voor real-time bewaking van de retourlaser.
Als het vermogen van de retourlaser de capaciteit van de laser overschrijdt, wordt de laser uitgeschakeld en gaat er direct een alarm af om schade te voorkomen. Dit dient ook als herinnering voor de klant dat er een probleem is met de verwerking.
Aangezien er twee soorten retourlasers zijn: kernlasers en bekledingslaserNaast het hoge antibeschermingsontwerp van de optische uitgangskabel hebben we ook een hoge antidetectiemodule in de bundelcombinatie ingebouwd om het omgekeerde zendlaservermogen te bewaken en het retourlaservermogen in real-time te volgen.
Deze detectiemodule met hoge reflectie kan zowel de kern- als de bekledingslaser detecteren, waardoor het risico op laserschade veroorzaakt door de kernretourlaser effectief wordt verminderd, wat onopgemerkt zou kunnen blijven als alleen de bekledingsretourlaser werd bewaakt.
In het geval van een laser met een hoog rendement schakelt de module de laser uit en activeert een alarm, zodat de veiligheid en betrouwbaarheid van de laser gegarandeerd zijn.
Door de lage laserabsorptie en hoge thermische geleidbaarheid van rood koper, blijft het oppervlak van rood koper in een spiegeltoestand, waardoor een constante stroom van laser terugkeert naar de optische vezel uitgangskop. Dit maakt het mogelijk om de antireflectiemogelijkheden van de nieuwe optische vezeluitgangskop te evalueren.
Rood koper snijden en abnormaal snijden
Met de juiste werking kan de Raycus laser effectief materialen met een hoge reflectie snijden, zoals aluminiumplaten, messing en roodkoper, wat resulteert in efficiënte sneden en gewenste dwarsdoorsnede-effecten.
De abnormale verwerkingstest van hoge reflectie wordt uitgevoerd om de antireflectiecapaciteiten van de laser te beoordelen.
Door heen en weer te markeren op een rode koperen plaat, dringt de laser niet door de plaat heen, wat resulteert in een hoge lichtreflectie. Desondanks blijft de laser normaal functioneren, wat de sterke antireflectie eigenschappen van de Raycus laser aantoont.
Signaalweergave
De test met hoge reflectie toont aan dat het controlesignaal met hoge reflectie tijdens het snijden in realtime naar het scherm kan worden verzonden.
Bij abnormale verwerking kan het hoge reflectiesignaal worden gecontroleerd en blijft de waarde binnen de laserdrempel.
Als de hoge reflectie een bepaalde drempel overschrijdt, wordt het machinealarm geactiveerd om het personeel te waarschuwen om de werking te controleren op eventuele fouten.
De procesingenieur geeft de volgende suggesties voor het snijden van materialen met een hoge reflectie:
(1) Bij het zagen van messing, roodkoper en andere materialen is het aan te raden om een gematigde snelheid aan te houden en wat ruimte over te laten, om extremen te vermijden.
(2) Rood koper moet worden gesneden met zuurstof, niet met stikstof of lucht.
In het geval van de volgende problemen moet de machine onmiddellijk worden gestopt voor inspectie:
(1) Verontreiniging van de onderste beschermspiegel.
(2) Het materiaal dringt niet door tijdens het snijden met hoge reflectie.
(3) Penetratie van het materiaal tijdens snijden met hoge reflectie, maar niet volledig doorsnijden.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO