Datrysiad system optegol prosesu laser

Datrysiad system optegol prosesu laser
Penderfyniad yprosesu laserMae datrysiad system optegol yn dibynnu ar y senario cymhwysiad penodol. Mae gwahanol senarios yn arwain at wahanol atebion ar gyfer y system optegol. Mae angen dadansoddiad penodol ar gyfer cymwysiadau penodol. Dangosir y system optegol yn Ffigur 1:

Y llwybr meddwl yw: nodau proses pendant –lasernodweddion – dyluniad cynllun system optegol – gwireddu nod terfynol. Dyma sawl maes cymhwysiad gwahanol:
1. Maes micro-brosesu manwl gywir (marcio, ysgythru, drilio, torri manwl gywir, ac ati) Y prosesau nodweddiadol cyffredin ym maes micro-brosesu manwl gywir yw prosesu micro-fetrig ar ddeunyddiau fel metelau, cerameg a gwydr, fel marcio logo ar gyfer ffonau symudol, stentiau meddygol, tyllau micro ar gyfer ffroenellau chwistrellu tanwydd nwy, ac ati. Y gofyniad craidd yn y broses brosesu yw: yn gyntaf, rhaid iddo fodloni mannau golau ffocws bach iawn, dwysedd ynni uchel iawn, a'r parth dylanwad thermol lleiaf, ac ati. Ar gyfer y cymwysiadau a'r gofynion uchod, dewis a dylunioffynonellau golau lasera chydrannau eraill yn cael eu cyflawni.
a. Dewis laser: Mae dau reswm yn bennaf pam mae'r laser solet uwchfioled/gwyrdd (nanoeiliad) neu'r laser uwchgyflym (picoseiliad, femtoseiliad) yn cael ei ffafrio. Un yw bod y donfedd yn gymesur â'r man golau wedi'i ffocysu, ac yn gyffredinol dewisir tonfedd fer. Yr ail yw bod gan y pylsau picoseiliad/femtoseiliad y nodwedd "prosesu oer", ac mae'r egni wedi'i brosesu cyn trylediad thermol, gan gyflawni prosesu oer. Yn gyffredinol, dewisir ffynhonnell golau laser gydag allbwn golau gofodol, gyda ffactor ansawdd trawst M2 yn gyffredinol yn llai nag 1.1, sydd ag ansawdd trawst uwch.
b. Mae system ehangu trawst a system golimeiddio fel arfer yn defnyddio lensys ehangu trawst chwyddiad amrywiol (2X – 5X), gan geisio cynyddu diamedr y trawst cymaint â phosibl. Mae diamedr y trawst mewn cyfrannedd gwrthdro â'r fan golau ffocysedig, ac yn gyffredinol defnyddir pensaernïaeth ehangu trawst Galileaidd.
c. Mae system ffocysu fel arfer yn defnyddio lensys F-Theta perfformiad uchel (ar gyfer sganio) neu lensys ffocysu telecentrig. Mae'r hyd ffocal yn gymesur â'r man golau ffocysedig, ac yn gyffredinol defnyddir lensys maes ffocal byr (megis f = 50mm, 100mm). Fel y dangosir yn Ffigur 1: Yn gyffredinol, mae'r lens maes yn defnyddio grŵp lens aml-elfen (nifer y lensys ≥ 3), a all gyflawni maes golygfa mawr, agorfa fawr, a dangosyddion aberiad isel. Mae angen i'r lensys optegol yma i gyd ystyried trothwy difrod y laser.
d. System optegol monitro cyd-echelinol: Yn y system optegol, mae system gweledigaeth gyd-echelinol (CMOS) fel arfer wedi'i hintegreiddio ar gyfer lleoli manwl gywir a monitro'r broses brosesu mewn amser real.
2. Prosesu macro-ddeunyddiau Mae senarios cymhwysiad nodweddiadol prosesu macro-ddeunyddiau yn cynnwys torri deunyddiau dalen modurol, weldio platiau dur corff llongau, a weldio cregyn tai batri. Mae'r prosesau hyn yn gofyn am bŵer uchel, gallu treiddio uchel, effeithlonrwydd uchel, a sefydlogrwydd prosesu.
3. Mae cymwysiadau gweithgynhyrchu ychwanegol laser (argraffu 3D) a chladin fel arfer yn cynnwys y prosesau nodweddiadol canlynol: argraffu metel cymhleth awyrofod, atgyweirio llafnau injan, ac ati.
Mae'r dewis o gydrannau craidd fel a ganlyn:
a. Dewis laser: Yn gyffredinol,laserau ffibr pŵer uchelyn cael eu dewis, gyda phŵer sydd fel arfer yn fwy na 500W.
b. Siapio trawst: Mae angen i'r system optegol hon allbynnu golau top gwastad, felly siapio trawst yw'r dechnoleg graidd, a gellir ei gyflawni gan ddefnyddio elfennau optegol diffractif.
c. System ffocysu: Drychau a ffocysu deinamig yw'r gofynion sylfaenol ym maes argraffu 3D. Ar yr un pryd, mae angen i'r lens sganio ddefnyddio dyluniad teleganolog ochr y gwrthrych i sicrhau cysondeb wrth brosesu ymyl a chanol.