Изучите эффективные решения для листового металла

Нажмите, чтобы узнать о листогибочных прессах, обрезных станках, лазерных резаках и многом другом от Artizono. Повысьте эффективность производства с помощью инновационных промышленных решений.

Тепловые эффекты линз в лазерных приложениях: Решения и идеи

Вам интересно узнать о последних достижениях в области волоконных лазеров и их влиянии на промышленную обработку?

По мере роста спроса на мощные волоконные лазеры возникают новые проблемы, такие как эффект тепловой линзы. Это явление может существенно повлиять на стабильность лазерной обработки, что приводит к несоответствиям и снижению эффективности.

В этой статье мы рассмотрим причины и решения эффекта тепловой линзы и его влияние на различные лазерные приложения, от маркировки до резки и сварки.

Читайте дальше, чтобы узнать, как преодолеть эту проблему и добиться оптимальных результатов лазерной обработки.

Что такое эффект тепловой линзы

Поглощение лазерного излучения увеличивается из-за низкого качества, загрязнения и повреждения оптических элементов. Непрерывное воздействие лазерных лучей в течение длительного времени может вызвать тепловую деформацию, изменить показатель преломления пропускающего оптического элемента и направление отражения отражающего оптического элемента.

Это приводит к изменению положения лазерный фокус (талия луча), что влияет на его применение. Прозрачные оптические элементы имеют более высокую поглощательную способность лазера и большее повышение температуры, что делает эффект тепловой линзы более выраженным.

В этой статье мы проанализируем оптические элементы, подверженные проблемам с термолинзами в различных лазерных установках.

Влияние tтепловой lэффект ансамбля в aприменение lАсер

Чем быстрее тепловое расширение оптического элемента, тем заметнее эффект тепловой линзы, возникающий в результате высокой мощности и передовой обработки инверсных материалов.

Тепловой эффект линзы возникает, когда под воздействием тепла оптический элемент расширяется, что приводит к увеличению силы фокусировки, уменьшению размера фокусного пятна, сокращению фокусного расстояния и глубины.

Эти явления могут привести к нестабильности во время лазерная обработкачто в конечном итоге сказывается на его эффективности.

1. Влияние на маркировку

(1) Чернение глинозема:

При возникновении эффекта тепловой линзы фокусное расстояние уменьшается, плотность поверхностной энергии материала снижается, и почернение глинозема становится невозможным. В тяжелых случаях эффект почернения в центре и на краю может стать непоследовательным.

Чернение глинозема

(2) Глубокая резьба по металлу:

В металлических глубоких скульптурах обычно используются полевые зеркала с малым фокусным расстоянием (глубиной фокуса).

При мощной глубокой резьбе эффект тепловой линзы приводит к быстрому снижению плотности энергии материала, в результате чего металл проникает на небольшую глубину.

Из-за большего расширения в центре оптического элемента по сравнению с краем, центр более мелкий, а глубина вокруг него неравномерная.

Глубокая резьба по металлу

(3) Sрезка шерсти:

Импульсные волоконные лазеры используют либо одну медленную скорость, либо несколько быстрых методов резки, в зависимости от типа обрабатываемого материала.

Благодаря быстрому тепловому расширению и охлаждению, которое происходит за очень короткий промежуток времени (< 1 с), начальная позиция резки может быть успешно прорезана, в то время как другие позиции могут быть не в состоянии быть прорезаны.

2. Влияние на сварка

(1) Металлический лист точечная сварка:

При использовании мощного волоконный лазер При точечной сварке металлических листов эффект тепловой линзы может привести к несоответствию размеров шва, нестабильной сварке и недостаточному усилию протяжки.

(2) Cнепрерывная сварка металлов:

Отражательная способность металла при непрерывном лёгкая сварка выше, чем во время резки.

При сварке высокой мощности эффект тепловой линзы может привести к тому, что передняя часть шва будет нормальной, а задняя часть может быть неглубокой или полностью непроницаемой.

Эффект тепловой линзы особенно ярко проявляется, когда сварка алюминия и медь, которые являются высокоотражающими материалами.

Непрерывная сварка металлов

3. Влияние на резку

(1) Sнержавеющая резка стали:

Когда резка нержавеющей сталиЭффект тепловой линзы может привести к несовместимости поверхностей реза, увеличению количества шлака и даже к трудностям в поддержании непрерывного реза.

(2) Cрезка стали:

При резке углеродистой стали эффект тепловой линзы может привести к увеличению количества шлака на дне и трудностям в поддержании непрерывного реза.

Резка углеродистой стали

Решение проблемы теплового эффекта линзы

  1. Решение проблемы теплового линзового эффекта, вызванного линзами различных оптических элементов в оборудовании для обработки вибролинз, заключается в следующем:
Гальванометр

Гальванометр

Оптический элементПричины возникновения тепловых линзРешение эффекта тепловой линзы
Выходная головка лазераЗагрязненная или поврежденная линза или кристалл выходной головкиПроверка и очистка перед установкой
Коллиматор (для лазеров CW)Плохое качество, загрязнение и повреждение коллиматорной линзыОчистите коллиматорную линзу или замените коллиматор на линзу хорошего качества
Комбинированный объективНизкое качество, загрязнения и повреждения комбинированного объективаВыберите автономный красный лазер или заменить линзы объединения лучей с хорошим качеством
Полевое зеркалоНизкое качество, загрязнения и повреждения полевого объективаОчистите полевую линзу или замените кварцевую полевую линзу
Сравнение красной фотосинтезирующей линзы и тепловой линзы

Сравнение красной фотосинтезирующей линзы и тепловой линзы

Сравнение полевой и тепловой линз

Сравнение полевой и тепловой линз

  1. Решение проблемы теплового эффекта линзы, вызванного линзами различных оптических элементов в оборудовании для обработки режущих/сварочных головок, заключается в следующем:
Лазерная сварочная головка

Лазерная сварка глава

Головка для лазерной резки

Головка для лазерной резки

Оптический элементПричины возникновения тепловых линзРешение эффекта тепловой линзы
Выходная головка лазераЗагрязненная или поврежденная линза или кристалл выходной головкиПроверка и очистка перед установкой
Режущая головка / сварочная головкаВерхняя защитная линзаНизкое качество, загрязнения и повреждения объективаОчистите объектив или замените его на качественный
коллимирующая линза
Группа фокусирующих линз
Нижняя защитная линза
Сравнение нижней защитной линзы и тепловой линзы спереди и сзади

Сравнение нижней защитной линзы и тепловой линзы спереди и сзади

Передний и задний контраст фокусирующей линзы и тепловой линзы

Передний и задний контраст фокусирующей линзы и тепловой линзы

Всего в одном шаге!

Начните революцию в обработке листового металла

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх