Решение проблемы сильного отражения в волоконных лазерах | MachineMFG

Решение проблемы сильного отражения в волоконных лазерах

0
(0)

Что такое высокое отражение?

Вообще говоря, высокое отражение означает низкое сопротивление обрабатываемых материалов, гладкую поверхность и низкий коэффициент поглощения лазеров ближнего инфракрасного диапазона. На рисунке показан коэффициент поглощения распространенных металлических элементов, что приводит к излучению большого количества лазеров.

Кроме того, в большинстве сценариев использования лазера материал располагается перпендикулярно лазеру или под небольшим углом наклона.

В результате возвращаемый лазер снова попадает в выходную головку, и даже часть возвращаемого света попадает в волокно для передачи энергии и передается обратно в лазер, что приводит к постоянным высоким температурам в основных компонентах лазера.

Что такое высокое отражение

Конкретная схема реализации системы защиты от высоких отражений

В процессе обработки материалов с высоким уровнем отражения лазерное излучение может привести к повреждению режущей или сварочной головки и лазерного источника, если оно попадет в лазерный источник. Это особенно актуально для мощных волоконный лазер Продукты, в которых мощность обратного лазерного излучения значительно выше и риск повреждения выше. Если материал не проникает внутрь во время резки, мощное излучение может вернуться внутрь лазера и вызвать повреждения.

Чтобы решить эти проблемы, команда разработчиков в Raycus Лазер разработал четырехуровневую конструкцию защиты от света с высоким отражением и добавил различные функции мониторинга возвратного света для обеспечения защиты лазера в реальном времени в случае аномальной обработки.

01 CЛасс IV с анти-высоким отражением света

Конструкция выходной головки оптического кабеля с защитой от сильного отражения

Выходные головки QBH, QD и QP для оптического волокна, разработанные Raycus laser, предназначены для эффективного преобразования неконтролируемого обратного света в поглощаемый свет и тепло, что улучшает способность выходной головки поглощать и рассеивать тепло и минимизирует воздействие обратного света на внутренние компоненты.

В лазерная обработка В системе обратный лазер может воздействовать на головку выходного оптического кабеля и вызвать нагрев или повреждение. Чтобы обеспечить безопасность выходного оптического кабеля, в него было встроено устройство зачистки первичного возвратного света, как показано на рисунке, в дополнение к оригинальной конструкции.

Конструкция выходной головки оптического кабеля с защитой от сильного отражения

Конструкция с защитой от сильного отражения, добавленная к концу оптического кабеля, помогает уменьшить повреждение внутренней оптической структуры лазера, сразу же отсекая большую часть возвращаемого лазера. Эта конструкция в сочетании с системой водяного охлаждения эффективно поглощает отделенный возвращенный лазер и устраняет его тепловое воздействие на выходную головку оптического кабеля.

Двухступенчатая антибликовая конструкция в модуле совмещения лучей

Многомодульные мощные лазерные изделия в основном построены с использованием нескольких модулей в комбинации лучей.

При резке материалов с высоким уровнем отражения часть света может попадать обратно в комбинацию лучей через выходной оптический кабель даже после прохождения через первичную конструкцию против высокого уровня отражения на кабеле.

Поэтому для обеспечения безопасности и надежности оптических устройств и конструкции оптического тракта в комбинации лучей добавлена двухступенчатая защита от сильного отражения, как показано на рисунке.

Двухступенчатая антиотражательная конструкция в модуле объединения лучей

Поэтапная зачистка обратного лазера обеспечивает безопасность оптических устройств с защитой от сильного отражения и уменьшает влияние обратного лазера на структуру оптического тракта лазера.

Антибликовое покрытие в модуле устройства

Из-за наличия оптического резонатора внутри модуля, когда маломощный обратный лазер попадает в резонатор и многократно усиливается им, это может серьезно повлиять на оптическую стабильность лазера и увеличить вероятность его повреждения.

Для повышения стабильности и надежности работы лазера при реверсивной резке высокой мощности в модуле блока предусмотрено устройство защиты от сильных отражений в сочетании с конструкцией оптического тракта, как показано на рисунке.

Антибликовый дизайн в модуле блока

02 Многочисленные высокие анти-отражения программного обеспечения мониторинга дизайн (импортируется последовательно)

Программная защита от высоких отражений - это механизм контроля и защиты, который активируется, когда сильное обратное отражение, генерируемое лазером, попадает в лазерную оптическую систему во время обработки материалов с высокими отражениями, что приводит к нестабильной работе лазера или повреждению оптических устройств.

Хотя устройство защиты от высоких отражений может гарантировать, что лазер будет продолжать работать без повреждений в пределах определенного возврата. мощность лазера порога, все равно существует риск повреждения при превышении этого порога. Чтобы обеспечить своевременную защиту лазера в случае превышения обратной мощности лазера, в многомодульные мощные лазеры добавлено несколько конструкций с высокой степенью защиты от программного обеспечения.

Разработка высокой защиты от помех для выходного оптического кабеля

Когда оптическая мощность возврата высока, часть возвращенного лазера возвращается в выходной оптический кабель по своему первоначальному пути, а остальная часть непосредственно воздействует на переднюю часть выходного оптического кабеля.

Проведя исследования в области технологии интеграции функций передачи и мониторинга возвратного лазера, мы интегрировали несколько функций обнаружения, таких как мониторинг лазера и мониторинг возвратного света, в систему контроля температуры оптического кабеля для мониторинга возвратного лазера в режиме реального времени.

Если мощность возвращаемого лазера превысит его возможности, лазер отключится, и во избежание повреждения будет подан сигнал тревоги. Это также служит напоминанием клиенту о наличии проблемы с обработкой.

Объединение лучей и оптический модуль с высокой степенью защиты

Учитывая, что существует два типа возвратных лазеров: лазер с сердечником и плакирующий лазерВ дополнение к высокому уровню защиты выходного оптического кабеля, мы также встроили модуль высокого уровня защиты от обнаружения в комбинацию лучей для контроля мощности обратного передающего лазера и отслеживания мощности обратного лазера в режиме реального времени.

Этот модуль обнаружения высоких отражений может обнаруживать как лазеры на сердцевине, так и лазеры на оболочке, эффективно снижая риск лазерного повреждения, вызванного возвратным лазером на сердцевине, который мог бы остаться незамеченным, если бы контролировался только возвратный лазер на оболочке.

В случае высокой отдачи лазера модуль отключит лазер и подаст сигнал тревоги, обеспечивая безопасность и надежность лазера.

03 Испытание на резку

Благодаря низкому поглощению лазера и высокой теплопроводности красной меди, ее поверхность остается в зеркальном состоянии, что заставляет постоянный поток лазера возвращаться в выходную головку оптического волокна. Это позволяет оценить возможности новой выходной головки оптического волокна по борьбе с высокими отражениями.

Резка алюминия

Резка алюминия

Резка красной меди и ненормальная резка

Резка красной меди и ненормальная резка

При правильной эксплуатации лазер Raycus может эффективно резать материалы с высоким уровнем отражения, такие как алюминиевые пластинылатуни и красной меди, что обеспечивает эффективную резку и желаемый эффект поперечного сечения.

Тест на аномальную обработку высоких отражений проводится для оценки возможностей лазера по борьбе с высокими отражениями.

Нанося метки туда и обратно на красную медную пластину, лазер не проникает в пластину, что приводит к высокому обратному свету. Несмотря на это, лазер продолжает нормально работать, демонстрируя сильные способности лазера Raycus к защите от высоких отражений.

Индикация сигнала

Индикация сигнала

Испытание на высокое отражение демонстрирует, что сигнал контроля высокого отражения может передаваться на экран дисплея в режиме реального времени во время процесса резки.

В случае аномальной обработки можно отслеживать сигнал высокого отражения, значение которого остается в пределах лазерного порога.

Если уровень отражения превышает определенный порог, включается сигнализация машины, предупреждающая персонал о необходимости проверить работу на наличие ошибок.

Инженер-технолог предлагает следующие рекомендации по резке материалов с высоким уровнем отражения:

(1) При резке латуни, красной меди и других материалов рекомендуется поддерживать умеренную скорость и оставлять некоторое пространство, избегая крайностей.

(2) Для резки красной меди следует использовать кислород, а не азот или воздух.

При возникновении следующих проблем машину следует немедленно остановить для проверки:

(1) Загрязнение нижнего защитного зеркала.

(2) Невозможность проникновения в материал при резке с высоким отражением.

(3) Проникновение в материал при резке с высоким отражением, но неполное прорезание.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх