Lazerli ishlov berish optik tizimi yechimi

Lazerli ishlov berish optik tizimi yechimi
Qat'iy qarorlazer bilan ishlov berishOptik tizim yechimi aniq qo'llanilish stsenariysiga bog'liq. Turli stsenariylar optik tizim uchun turli xil yechimlarga olib keladi. Muayyan qo'llanilishlar uchun maxsus tahlil talab qilinadi. Optik tizim 1-rasmda ko'rsatilgan:

Fikrlash yo'li: aniq jarayon maqsadlari –lazerxususiyatlari – optik tizim sxemasini loyihalash – yakuniy maqsadga erishish. Quyida bir nechta turli xil qo'llanilish sohalari keltirilgan:
1. Aniq mikro ishlov berish sohasi (markalash, o'yib ishlov berish, burg'ulash, aniq kesish va boshqalar). Aniq mikro ishlov berish sohasidagi keng tarqalgan odatiy jarayonlar metall, keramika va shisha kabi materiallarga mikrometrik ishlov berishdir, masalan, mobil telefonlar uchun logotip belgilari, tibbiy stentlar, gaz yoqilg'isi quyish nozullari uchun mikro teshiklar va boshqalar. Qayta ishlash jarayonidagi asosiy talab: birinchidan, u juda kichik fokuslangan yorug'lik nuqtalariga, juda yuqori energiya zichligiga va eng kichik issiqlik ta'sir zonasiga va boshqalarga javob berishi kerak. Yuqoridagi qo'llanmalar va talablar uchun tanlash va loyihalashlazer nur manbalariva boshqa komponentlar amalga oshiriladi.
a. Lazerni tanlash: Afzal ko'rilgan ultrabinafsha/yashil qattiq lazer (nanosekund) yoki ultra tez lazer (pikosekund, femtosekund) asosan ikkita sababga bog'liq. Birinchisi, to'lqin uzunligi fokuslangan yorug'lik nuqtasiga mutanosib va ​​odatda qisqa to'lqin uzunligi tanlanadi. Ikkinchisi, pikosekund/femtosekund impulslari "sovuq ishlov berish" xususiyatiga ega va energiya termal diffuziyadan oldin ishlov berishni yakunlaydi va sovuq ishlov berishga erishiladi. Odatda, fazoviy yorug'lik chiqishiga ega lazer yorug'lik manbai tanlanadi, nur sifati koeffitsienti M2 odatda 1,1 dan kam bo'lib, nur sifati yuqori bo'ladi.
b. Nurni kengaytirish tizimi va kollimatsiya tizimi odatda o'zgaruvchan kattalashtirish nurini kengaytirish linzalaridan (2X – 5X) foydalanadi va nur diametrini iloji boricha oshirishga harakat qiladi. Nur diametri fokuslangan yorug'lik nuqtasiga teskari proportsionaldir va odatda Galiley nurini kengaytirish arxitekturasi qo'llaniladi.
c. Fokuslash tizimi odatda yuqori samarali F-Teta linzalarini (skanerlash uchun) yoki telesentrik fokuslash linzalarini ishlatadi. Fokus uzunligi fokuslangan yorug'lik nuqtasiga mutanosib bo'ladi va odatda qisqa fokusli maydon linzalari (masalan, f = 50 mm, 100 mm) ishlatiladi. 1-rasmda ko'rsatilganidek: Odatda, maydon linzalari ko'p elementli linzalar guruhidan foydalanadi (linzalar soni ≥ 3), bu esa katta ko'rish maydoni, katta diafragma va past aberratsiya ko'rsatkichlariga erishishi mumkin. Bu yerdagi optik linzalarning barchasi lazerning shikastlanish chegarasini hisobga olishi kerak.
d. Koaksial monitoring optik tizimi: Optik tizimda odatda aniq joylashishni aniqlash va qayta ishlash jarayonini real vaqt rejimida kuzatish uchun koaksial ko'rish (CMOS) tizimi o'rnatilgan.
2. Makromateriallarni qayta ishlash Makromateriallarni qayta ishlashning odatiy qo'llanilish stsenariylariga avtomobil varaq materiallarini kesish, kema korpusining po'lat plitalarini payvandlash va akkumulyator korpusining qobiqlarini payvandlash kiradi. Bu jarayonlar yuqori quvvat, yuqori penetratsiya qobiliyati, yuqori samaradorlik va qayta ishlash barqarorligini talab qiladi.
3. Lazerli qo'shimcha ishlab chiqarish (3D bosib chiqarish) va qoplama lazerli qo'shimcha ishlab chiqarish (3D bosib chiqarish) va qoplama qo'llanilishi odatda quyidagi odatiy jarayonlarni o'z ichiga oladi: aerokosmik murakkab metall bosib chiqarish, dvigatel pichoqlarini ta'mirlash va boshqalar.
Asosiy komponentlarni tanlash quyidagicha:
a. Lazer tanlash: Umuman olganda,yuqori quvvatli tolali lazerlarodatda 500 Vt dan oshadigan quvvat bilan tanlanadi.
b. Nurni shakllantirish: Ushbu optik tizim tekis yorug'lik chiqarishi kerak, shuning uchun nurni shakllantirish asosiy texnologiya bo'lib, unga difraksion optik elementlar yordamida erishish mumkin.
c. Fokuslash tizimi: Ko'zgular va dinamik fokuslash 3D bosib chiqarish sohasidagi asosiy talablardir. Shu bilan birga, skanerlash linzalari chekka va markazni qayta ishlashda izchillikni ta'minlash uchun obyekt tomonidagi telesentrik dizayndan foydalanishi kerak.