Vplyv tvorby tepla na odrazové zrkadlo laserového rezacieho stroja

Spôsob nastavenia ohrevu zrkadiel laserového rezacieho stroja; S neustálym rozširovaním aplikačného rozsahu laserových rezacích strojových laserov v priemyselnom spracovaní sa zvyšuje aj dopyt po vysokovýkonných vláknových laseroch. Pri aplikáciách lasera s vyšším výkonom vznikne rad nových problémov, ktoré ovplyvnia stabilitu spracovania laserovým rezacím strojom, ako je napríklad efekt tepelnej šošovky.
Aký je efekt tepelnej šošovky
V dôsledku nízkej kvality, nečistôt, poškodenia a iných príčin optických komponentov sa rýchlosť absorpcie lasera zvyšuje. Po dlhodobom nepretržitom ožarovaní laserovým lúčom teplota optických komponentov stúpa a dochádza k tepelnej deformácii, čo následne spôsobuje zmeny v indexe lomu transmisívnych optických komponentov a v smere odrazu reflexných optických komponentov. Efekt tepelnej šošovky zmení polohu laserového zaostrenia (pás), čím ovplyvní efekt aplikácie.
V dôsledku vyššej miery absorpcie lasera a väčšieho nárastu teploty transmisívnych optických prvkov je efekt tepelnej šošovky výraznejší. Ďalej budeme analyzovať hlavne optické komponenty, ktoré sú náchylné na problémy s tepelnými šošovkami v rôznych laserových aplikačných zariadeniach.
Vplyv účinku tepelnej šošovky v laserových aplikáciách
Čím vyšší výkon a spracovanie vysoko reaktívnych materiálov, tým rýchlejšia tepelná rozťažnosť optických komponentov a výraznejšia tepelná šošovka; Keď sa vytvorí efekt tepelnej šošovky, optické komponenty podliehajú tepelnej expanzii, čo vedie k silnejšej schopnosti zaostrovania, menšej veľkosti zaostreného bodu a kratšej ohniskovej vzdialenosti a hĺbke.
Výskyt týchto javov môže spôsobiť nestabilitu laserového spracovania a ovplyvniť efekt laserového spracovania.
1. Vplyv na značenie
(1) Sčernenie oxidu hlinitého: Keď nastane efekt tepelnej šošovky, ohnisková vzdialenosť sa skráti, hustota povrchovej energie materiálu sa zníži a oxid hlinitý sa nedá sčerniť. V závažných prípadoch môže byť medzi stredovým a okrajovým efektom nekonzistentná čierna.
(2) Kovové hlboké rezbárske práce: Kovové hlboké rezbárske práce vo všeobecnosti používajú poľnú šošovku s krátkou ohniskovou vzdialenosťou (hĺbkou ostrosti). Keď dôjde k vysokovýkonnej hĺbkovej rezbe, v dôsledku účinku tepelnej šošovky sa hustota energie v mieste materiálu rýchlo zníži, čo spôsobí, že kov neprenikne hlboko. Vzhľadom na to, že stred optického prvku sa rozširuje viac ako okraj, dochádza k javu plytkého stredu a hlbokej periférie (nekonzistentná hĺbka).
(3) Rezanie tenkých plátkov: V závislosti od materiálu, pulzné vláknové lasery zvyčajne používajú na rezanie tenkých plátkov buď jednu pomalú alebo viac rýchlych metód. Tepelná rozťažnosť a zmrštenie ochladením môže nastať vo veľmi krátkom čase (<1 second), so when cutting, the starting position can be cut through, while other positions cannot be cut through the material.
2. Vplyv na zváranie
(1) Bodové zváranie plechu: Pri bodovom zváraní plechu vysokovýkonným vláknovým laserom môže efekt tepelnej šošovky spôsobiť nekonzistentnú veľkosť zvaru, zlú pevnosť zvárania a nedostatočnú ťažnú silu.
(2) Kontinuálne zváranie kovov: Kontinuálne ľahké zváranie kovu má vyššiu odrazivosť v porovnaní s rezaním. Počas zvárania s vysokým výkonom môže efekt tepelnej šošovky spôsobiť, že časť pred zváraním bude normálna, zatiaľ čo časť po zváraní môže mať malú hĺbku alebo môže úplne chýbať penetrácia. Zváranie vysoko reaktívnych materiálov z hliníka a medi má za následok výraznejší efekt tepelnej šošovky.
3. Vplyv na rezanie
(1) Rezanie nehrdzavejúcej ocele: Pri rezaní nehrdzavejúcej ocele môže efekt tepelnej šošovky spôsobiť nerovnomerné povrchy rezu, zvýšenie hromadenia trosky a dokonca problémy s nepretržitým rezaním.
(2) Rezanie uhlíkovej ocele: Počas rezania uhlíkovej ocele bude efekt tepelnej šošovky spôsobovať stále viac trosky na dne, čo vedie k problémom s nepretržitým rezaním.