Вступ до зварювальної головки лазера Зовнішній світловий шлях 1

Система лазерного зварюванняКонструкція оптичного шляху лазерної зварювальної системи складається переважно з внутрішнього оптичного шляху (всередині лазера) та зовнішнього оптичного шляху:

Проектування внутрішнього світлового шляху має суворіші стандарти, і загалом на місці не виникне проблем, головним чином із зовнішнім світловим шляхом;

Зовнішній оптичний шлях складається переважно з кількох частин: передавального волокна, головки QBH та зварювальної головки;

Зовнішній оптичний шлях передачі: лазер, передавальний волокно, головка QBH, зварювальна головка, просторовий оптичний шлях, поверхня матеріалу;

Найпоширенішим і найчастіше обслуговуваним компонентом серед них є зварювальна головка. Тому в цій статті узагальнено поширені конструкції зварювальних головок, щоб допомогти інженерам лазерної галузі зрозуміти їхню принципову структуру та краще зрозуміти процес зварювання.

Лазерна головка QBH – це оптичний компонент, що використовується для таких застосувань, як лазерне різання та зварювання. Головка QBH в основному використовується для передачі лазерних променів з оптичних волокон у зварювальні головки. Торцева поверхня головки QBH є відносно легко пошкоджуваним зовнішнім оптичним пристроєм, який в основному складається з оптичних покриттів та кварцових блоків. Кварцові блоки схильні до поломок внаслідок зіткнень, а покриття торцевої поверхні має білі плями (покриття з високим рівнем захисту від вигорання) та чорні плями (пил, спікання плям). Пошкодження покриття блокує лазерний вихід, збільшує втрати лазерного пропускання, а також призводить до нерівномірного розподілу енергії лазерного плями, що впливає на ефект зварювання.

Лазерне колімаційне фокусуюче зварювальне з'єднання є найважливішим компонентом зовнішнього оптичного шляху. Цей тип зварювального з'єднання зазвичай включає колімаційну лінзу та фокусуючу лінзу. Функція колімаційної лінзи полягає у перетворенні розбіжного світла, що проходить від волокна, на паралельне світло, а функція фокусуючої лінзи полягає у фокусуванні та зварюванні паралельного світла.

За структурою колімуючої фокусуючої головки її можна розділити на чотири категорії. Перша категорія - це чисте колімуюче фокусування без будь-яких додаткових компонентів, таких як ПЗЗ; наступні три типи включають ПЗЗ для калібрування траєкторії або моніторингу зварювання, які є більш поширеними. Далі, вибір конструкції та проектування будуть розглянуті на основі різних сценаріїв застосування, враховуючи просторові фізичні перешкоди. Отже, підсумовуючи, окрім спеціальних конструкцій, зовнішній вигляд здебільшого базується на третьому типі, який використовується разом із ПЗЗ. Конструкція не матиме особливого впливу на процес зварювання, головним чином враховуючи проблему механічних перешкод конструкції на місці. Далі будуть відмінності в прямому видувному голівці, зазвичай залежно від сценарію застосування. Деякі також імітують поле повітряного потоку в побуті, і для прямого видувного голівки будуть розроблені спеціальні конструкції, щоб забезпечити ефект повітряного потоку в побуті.