Soluzzjoni tas-sistema ottika tal-ipproċessar tal-lejżer

Soluzzjoni tas-sistema ottika tal-ipproċessar tal-lejżer
Id-determinazzjoni tal-ipproċessar bil-lejżerIs-soluzzjoni tas-sistema ottika tiddependi mix-xenarju speċifiku tal-applikazzjoni. Xenarji differenti jwasslu għal soluzzjonijiet differenti għas-sistema ottika. Analiżi speċifika hija meħtieġa għal applikazzjonijiet speċifiċi. Is-sistema ottika hija murija fil-Figura 1:

Il-mogħdija tal-ħsieb hija: miri konkreti tal-proċess –lejżerkaratteristiċi – disinn tal-iskema tas-sistema ottika – realizzazzjoni tal-għan finali. Dawn li ġejjin huma diversi oqsma ta' applikazzjoni differenti:
1. Qasam tal-mikro-proċessar ta' preċiżjoni (immarkar, inċiżjoni, tħaffir, qtugħ preċiż, eċċ.) Il-proċessi tipiċi komuni fil-qasam tal-mikro-proċessar ta' preċiżjoni huma l-ipproċessar mikro-metriku fuq materjali bħal metalli, ċeramika, u ħġieġ, bħal immarkar tal-logo għal telefowns ċellulari, stents mediċi, mikro-toqob għal żennuni tal-injezzjoni tal-fjuwil tal-gass, eċċ. Ir-rekwiżit ewlieni fil-proċess tal-ipproċessar huwa: l-ewwel, irid jissodisfa tikek tad-dawl iffukati żgħar ħafna, densità ta' enerġija għolja ħafna, u l-iżgħar żona ta' influwenza termali, eċċ. Għall-applikazzjonijiet u r-rekwiżiti ta' hawn fuq, l-għażla u d-disinn ta'sorsi tad-dawl bil-lejżeru komponenti oħra jitwettqu.
a. Għażla tal-lejżer: Il-lejżer ultravjola/aħdar solidu (nanosekonda) jew lejżer ultraveloċi (pikosekonda, femtosekonda) preferut huwa prinċipalment minħabba żewġ raġunijiet. Waħda hija li t-tul tal-mewġa huwa proporzjonali għall-punt tad-dawl iffukat, u ġeneralment tintgħażel tul ta' mewġa qasir. It-tieni hija li l-impulsi tal-pikosekonda/femtosekonda għandhom il-karatteristika ta' "pproċessar kiesaħ", u l-enerġija titlesta l-ipproċessar qabel id-diffużjoni termali, u b'hekk jinkiseb ipproċessar kiesaħ. Ġeneralment, tintgħażel sors tad-dawl tal-lejżer b'output tad-dawl spazjali, b'fattur ta' kwalità tar-raġġ M2 ġeneralment inqas minn 1.1, li għandu kwalità superjuri tar-raġġ.
b. Is-sistema ta' espansjoni tar-raġġ u s-sistema ta' kollimazzjoni ġeneralment jużaw lentijiet ta' espansjoni tar-raġġ b'ingrandiment varjabbli (2X – 5X), u jippruvaw iżidu d-dijametru tar-raġġ kemm jista' jkun. Id-dijametru tar-raġġ huwa inversament proporzjonali għall-punt tad-dawl iffukat, u ġeneralment tintuża arkitettura ta' espansjoni tar-raġġ Galilean.
c. Is-sistema ta' ffukar ġeneralment tuża lentijiet F-Theta ta' prestazzjoni għolja (għall-iskennjar) jew lentijiet ta' ffukar teleċentriċi. It-tul fokali huwa proporzjonali għall-punt tad-dawl iffukat, u ġeneralment jintużaw lentijiet ta' kamp fokali qasir (bħal f = 50mm, 100mm). Kif muri fil-Figura 1: Ġeneralment, il-lenti tal-kamp tuża grupp ta' lentijiet b'ħafna elementi (in-numru ta' lentijiet ≥ 3), li jista' jikseb kamp viżiv kbir, apertura kbira, u indikaturi ta' aberrazzjoni baxxa. Il-lentijiet ottiċi hawn kollha jeħtieġ li jikkunsidraw il-limitu tal-ħsara tal-lejżer.
d. Sistema ottika ta' monitoraġġ koassjali: Fis-sistema ottika, sistema ta' viżjoni koassjali (CMOS) ġeneralment tkun integrata għal pożizzjonament preċiż u monitoraġġ f'ħin reali tal-proċess tal-ipproċessar.
2. Ipproċessar ta' makromaterjali Ix-xenarji tipiċi ta' applikazzjoni tal-ipproċessar ta' makromaterjali jinkludu t-tqattigħ ta' materjali tal-folji tal-karozzi, l-iwweldjar ta' pjanċi tal-azzar tal-karozzerija tal-vapuri, u l-iwweldjar ta' qxur tal-housing tal-batteriji. Dawn il-proċessi jeħtieġu qawwa għolja, kapaċità ta' penetrazzjoni għolja, effiċjenza għolja, u stabbiltà tal-ipproċessar.
3. Manifattura addittiva bil-lejżer (stampar 3D) u kisi L-applikazzjonijiet tal-manifattura addittiva bil-lejżer (stampar 3D) u l-kisi tipikament jinvolvu l-proċessi tipiċi li ġejjin: stampar ta' metall kumpless aerospazjali, tiswija tax-xfafar tal-magna, eċċ.
L-għażla tal-komponenti ewlenin hija kif ġej:
a. Għażla bil-lejżer: Ġeneralment,lejżers tal-fibra ta' qawwa għoljajintgħażlu, b'qawwa li tipikament taqbeż il-500W.
b. Formazzjoni tar-raġġ: Din is-sistema ottika teħtieġ li toħroġ dawl ċatt, għalhekk it-tiswir tar-raġġ huwa t-teknoloġija ewlenija, u jista' jinkiseb bl-użu ta' elementi ottiċi diffrattivi.
c. Sistema ta' ffukar: Il-mirja u l-iffukar dinamiku huma r-rekwiżiti bażiċi fil-qasam tal-istampar 3D. Fl-istess ħin, il-lenti tal-iskannjar teħtieġ li tuża disinn teleċentriku fuq in-naħa tal-oġġett biex tiżgura konsistenza fl-ipproċessar tat-truf u ċ-ċentru.