Theколімаційна фокусувальна головкаможна розділити на високопотужні та середньо-низькопотужні зварювальні головки відповідно до сценарію застосування, причому основна відмінність полягає в матеріалі лінзи та покритті. Проявляються явища, головним чином, це температурний дрейф (високотемпературний дрейф фокуса) та втрати потужності. Колімуюча та фокусуюча головка із загалом хорошим температурним дрейфом може контролюватися в межах 1 мм; майже понад 2 мм; Втрати потужності в основному стосуються втрат потужності, спричинених лазером, що потрапляє у зварювальну головку з головки QBH, а потім захищає лінзу знизу. Основна енергія перетворюється на нагрівання лінзи, яке зазвичай вимагає менше 3%, деякі можуть досягати 1%, а деякі можуть перевищувати 5%. Тому ці два фактично є ключовими показниками для колімуючих та фокусуючих головок. Найкраще виміряти їх самостійно перед використанням або попросити виробника надати відповідні звіти, щоб переконатися, що продукт відповідає вимогам промислового виробництва на місці.
Класифікація колімованих фокусуючих головок – функціональна класифікація
Залежно від того, чи має вона функцію гойдання та чи є вона одинарним чи подвійним дзеркалом, її можна розділити на звичайну колімуючу та фокусуючу головку, головку з одним маятником та головку з подвійним маятником. Вони в основному призначені для різних вимог сцени, а траєкторія подвійного маятника буде більш складною, ніж у одинарного маятника.
Згідно зі збігомлазерна система, її можна розділити на: (1) дводіапазонну композитну головку (червоно-синя, волоконно-напівпровідникова тощо), (2) композитну поворотну головку (одинарну поворотну) та головку з точковою петлею.
(3)Зварювальна головка з точковим кільцем – це відносно новий тип зварювальної головки, яка може формувати потужні лазерні промені у круглі або точкові кільцеві форми шляхом формування променя та балансування розподілу енергії. Це схоже на перетворення потужних лазерів на круглі світлові плями, але є відмінність. Порівняно з круглими формами, центральна енергія точкових кільцевих головок недостатня, а їхня проникна здатність обмежена. Однак цей простий спосіб досягнення розподілу лазерної енергії, подібного до круглих світлових плям, через точкові кільцеві головки, може досягти низької вартості та низького ефекту розбризкування. При зварюванні сталі вона має унікальну перевагу в газі. Завдяки збільшенню світлових плям та рівномірності щільності енергії, вона може бути схильною до помилкового зварювання на матеріалах з високим відбивним числом (алюміній, мідь).
Колімовану фокусуючу лінзу
Лінзи, що використовуються в системах лазерної передачі, можна розділити на два типи матеріалів: пропускаючі матеріали та відбиваючі матеріали; колімуюча фокусуюча лінза та захисна лінза повинні бути виготовлені з пропускаючих матеріалів. Вимоги: матеріал повинен мати добру пропускальну здатність у робочому діапазоні хвиль, високу робочу температуру та низький коефіцієнт теплового розширення. Як правило, колімуюча фокусуюча лінза повинна бути виготовлена з плавленого кварцу; захисна лінза виготовлена з відбиваючого матеріалу, зазвичай скла K9. Відбиваючі оптичні елементи виготовляються шляхом нанесення тонкої плівки металевого матеріалу з високою відбивною здатністю на поліроване скло або металеві поверхні, при цьому відбиття не має дисперсії. Тому єдиною оптичною характеристикою відбиваючих оптичних матеріалів є їхня відбивна здатність різних кольорів світла. Вимоги до матеріалу покриття оптичних лінз: 1. Стабільна відбивна здатність світла; 2. Висока теплопровідність; 3. Висока температура плавлення; Таким чином, навіть якщо на шарі покриття є бруд, надмірне поглинання тепла не спричинить розтріскування або вигорання.
Поєднання колімації та фокусування головним чином впливає на розмір плями: Розмір плями лазерного променя є важливим параметром, який впливає на якість скануючого зварювання, особливо розмір плями, сфокусованої на поверхні заготовки, безпосередньо впливає на щільність потужності лазерного променя. Коли потужність скануючого лазера постійна, менший розмір плями може досягти вищої щільності потужності, що вигідно для зварювання металів з високою температурою плавлення та важкоплавких металів. Водночас, він може отримати більше співвідношення сторін та відповідати певним спеціальним вимогам до зварювання. Коли температура плавлення зварювального основного матеріалу низька або коли під час зварювання є певний зазор між двома пластинами, часто вибирають більший розмір плями для досягнення кращих результатів зварювання.
Фокусна відстань колімації зазвичай становить від 80 до 150 мм, а фокусна відстань фокусування зазвичай становить від 100 до 300 мм. Це головним чином залежить від відстані обробки та розміру плями (щільності енергії), а також від допуску плями до зазору зварного шва (якщо пляма занадто мала, зазор пропускатиме світло, якщо він занадто великий, а зазор зазвичай не перевищує 30% діаметра плями).
Передексплуатаційні випробування колімуючої фокусуючої головки: випробування на пропускання; випробування на температурний дрейф
Час публікації: 25 березня 2024 р.
