Μέθοδος εστίασης συγκόλλησης με λέιζερ

Συγκόλληση με λέιζερμέθοδος εστίασης

Όταν ένα λέιζερ έρχεται σε επαφή με μια νέα συσκευή ή διεξάγει ένα νέο πείραμα, το πρώτο βήμα πρέπει να είναι η εστίαση. Μόνο με την εύρεση του εστιακού επιπέδου μπορούν να προσδιοριστούν σωστά άλλες παράμετροι της διαδικασίας, όπως η ποσότητα αποεστίασης, η ισχύς, η ταχύτητα κ.λπ., ώστε να υπάρχει σαφής κατανόηση.

Η αρχή της εστίασης είναι η εξής:

Πρώτον, η ενέργεια της δέσμης λέιζερ δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένη. Λόγω του σχήματος της κλεψύδρας στην αριστερή και δεξιά πλευρά του καθρέφτη εστίασης, η ενέργεια είναι πιο συγκεντρωμένη και ισχυρότερη στη θέση της μέσης. Για να διασφαλιστεί η αποτελεσματικότητα και η ποιότητα της επεξεργασίας, είναι γενικά απαραίτητο να εντοπιστεί το εστιακό επίπεδο και να ρυθμιστεί η απόσταση αποεστίασης βάσει αυτού για την επεξεργασία του προϊόντος. Εάν δεν υπάρχει εστιακό επίπεδο, οι επόμενες παράμετροι δεν θα συζητηθούν και ο εντοπισμός σφαλμάτων νέου εξοπλισμού θα πρέπει επίσης πρώτα να καθορίσει εάν το εστιακό επίπεδο είναι ακριβές. Επομένως, ο εντοπισμός του εστιακού επιπέδου είναι το πρώτο μάθημα στην τεχνολογία λέιζερ.

Όπως φαίνεται στα Σχήματα 1 και 2, τα χαρακτηριστικά εστιακού βάθους των ακτίνων λέιζερ με διαφορετικές ενέργειες είναι διαφορετικά και τα γαλβανόμετρα και τα λέιζερ απλής λειτουργίας και πολλαπλών τρόπων είναι επίσης διαφορετικά, αντανακλώνται κυρίως στη χωρική κατανομή των δυνατοτήτων. Μερικά είναι σχετικά συμπαγή, ενώ άλλα είναι σχετικά λεπτά. Επομένως, υπάρχουν διαφορετικές μέθοδοι εστίασης για διαφορετικές ακτίνες λέιζερ, οι οποίες γενικά χωρίζονται σε τρία στάδια.

 

Εικόνα 1 Σχηματικό διάγραμμα εστιακού βάθους διαφορετικών φωτεινών κηλίδων

 

Σχήμα 2 Σχηματικό διάγραμμα εστιακού βάθους σε διαφορετικές δυνάμεις

 

Καθοδηγήστε το μέγεθος του σημείου σε διαφορετικές αποστάσεις

Μέθοδος κλίσης:

1. Αρχικά, προσδιορίστε το κατά προσέγγιση εύρος του εστιακού επιπέδου καθοδηγώντας το φωτεινό σημείο και προσδιορίστε το φωτεινότερο και μικρότερο σημείο του σημείου καθοδήγησης φωτός ως αρχική πειραματική εστίαση.

2. Κατασκευή πλατφόρμας, όπως φαίνεται στο σχήμα 4

 

Εικόνα 4 Σχηματικό διάγραμμα εξοπλισμού εστίασης λοξής γραμμής

2. Προφυλάξεις για διαγώνιες πινελιές

(1) Γενικά, χρησιμοποιούνται χαλύβδινες πλάκες, με ημιαγωγούς εντός 500W και οπτικές ίνες περίπου 300W. Η ταχύτητα μπορεί να ρυθμιστεί στα 80-200mm

(2) Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία κλίσης της χαλύβδινης πλάκας, τόσο το καλύτερο, προσπαθήστε να είναι περίπου 45-60 μοίρες και ρυθμίστε το μεσαίο σημείο στο εστιακό σημείο χονδρικής τοποθέτησης με το μικρότερο και φωτεινότερο σημείο καθοδήγησης φωτός.

(3) Έπειτα ξεκινήστε το χορδή, τι αποτέλεσμα επιτυγχάνει η χορδή; Θεωρητικά, αυτή η γραμμή θα κατανεμηθεί συμμετρικά γύρω από το εστιακό σημείο και η τροχιά θα υποβληθεί σε μια διαδικασία αύξησης από μεγάλο σε μικρό ή αύξηση από μικρό σε μεγάλο και στη συνέχεια φθίνουσα.

(4) Οι ημιαγωγοί βρίσκουν το λεπτότερο σημείο και η χαλύβδινη πλάκα θα γίνει επίσης λευκή στο εστιακό σημείο με εμφανή χαρακτηριστικά χρώματος, τα οποία μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν ως βάση για τον εντοπισμό του εστιακού σημείου.

(5) Δεύτερον, η οπτική ίνα θα πρέπει να προσπαθήσει να ελέγξει την οπίσθια μικροδιείσδυση όσο το δυνατόν περισσότερο, με μικροδιείσδυση στο εστιακό σημείο, υποδεικνύοντας ότι το εστιακό σημείο βρίσκεται στο μέσο του μήκους της πίσω μικροδιείσδυσης. Σε αυτό το σημείο, ολοκληρώνεται η χονδροειδής τοποθέτηση του εστιακού σημείου και η τοποθέτηση με τη βοήθεια λέιζερ γραμμής χρησιμοποιείται για το επόμενο βήμα.

 

Εικόνα 5 Παράδειγμα διαγώνιων γραμμών

 

Εικόνα 5 Παράδειγμα διαγώνιων γραμμών σε διαφορετικές αποστάσεις εργασίας

3. Το επόμενο βήμα είναι να ισοπεδώσετε το τεμάχιο εργασίας, να ρυθμίσετε το λέιζερ γραμμής ώστε να συμπίπτει με την εστίαση λόγω του σημείου οδηγού φωτός, το οποίο είναι η εστίαση θέσης και, στη συνέχεια, εκτελέστε την τελική επαλήθευση εστιακού επιπέδου

(1) Η επαλήθευση πραγματοποιείται με τη χρήση σημείων παλμού. Η αρχή είναι ότι οι σπινθήρες εκτοξεύονται στο εστιακό σημείο και τα χαρακτηριστικά ήχου είναι προφανή. Υπάρχει ένα οριακό σημείο μεταξύ των άνω και κάτω ορίων του εστιακού σημείου, όπου ο ήχος διαφέρει σημαντικά από τους πιτσιλιές και τους σπινθήρες. Καταγράψτε τα άνω και κάτω όρια του εστιακού σημείου και το μέσο είναι το εστιακό σημείο,

(2) Προσαρμόστε ξανά την επικάλυψη λέιζερ γραμμής και η εστίαση είναι ήδη τοποθετημένη με σφάλμα περίπου 1 mm. Μπορεί να επαναλάβει την πειραματική τοποθέτηση για να βελτιώσει την ακρίβεια.

 

Εικόνα 6 Επίδειξη πιτσιλίσματος σπινθήρα σε διαφορετικές αποστάσεις εργασίας (αποεστίαση ποσότητας)

 

Εικόνα 7 Σχηματικό διάγραμμα κουκκίδων και εστίασης παλμού

Υπάρχει επίσης μια μέθοδος κουκκίδων: κατάλληλη για λέιζερ ινών με μεγαλύτερο εστιακό βάθος και σημαντικές αλλαγές στο μέγεθος του σημείου στην κατεύθυνση του άξονα Z. Πατώντας μια σειρά κουκκίδων για να παρατηρήσετε την τάση των αλλαγών στα σημεία στην επιφάνεια της χαλύβδινης πλάκας, κάθε φορά που ο άξονας Z αλλάζει κατά 1 mm, το αποτύπωμα στη χαλύβδινη πλάκα αλλάζει από μεγάλο σε μικρό και στη συνέχεια από μικρό σε μεγάλο. Το μικρότερο σημείο είναι το εστιακό σημείο.

 


Ώρα δημοσίευσης: Νοε-24-2023