Sep 18, 2023 Deixe um recado

Cálculo do tamanho do ponto de soldagem a laser e ângulo de divergência

O processo de desenvolvimento, seleção e comissionamento do processo de laser sempre envolve algum tamanho básico do ponto de foco, tamanho do ponto fora de foco, comprimento de Rayleigh, ângulo de divergência e outros cálculos, bem como a necessidade de avaliar o desempenho do laser de acordo com os parâmetros do laser, diferentes lasers para fazer a comparação, bem como alguns cálculos da densidade de energia, hoje para fazer um resumo simples, bem como ter feito a triagem, para que todos possam fazer.

 

Primeiro estão alguns dos parâmetros de desempenho do laser mais importantes:

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Como parte do uso do laser, o laser geralmente se preocupa com os parâmetros acima:

 

1, a potência de saída, geralmente rotulada como potência máxima de saída, comum 2.000 W, 3.000 W, 4.000 W, 6.000 W, etc., o design geral dos lasers tem redundância, a potência máxima de saída será maior do que a potência de saída de dezenas ou mesmo algumas centenas C;

 

2, comprimento de onda do laser, geralmente entre 1060-1080nm, isto é principalmente para diferentes materiais, seleção de taxa de absorção de laser de diferentes comprimentos de onda, como luz azul (450nm), luz verde (532nm);

 

3, a estabilidade de energia depende principalmente da faixa de flutuação de energia, geralmente 1% -3%, alguns fabricantes também rotulagem falsa, você precisa usar um medidor de energia no gradiente de potência fora da luz para testá-lo.

 

Aqui o foco principal na qualidade do feixe deste indicador: modo único rotulado como M2; e multimodo rotulado como BPP, esses dois parâmetros são os parâmetros centrais do laser, o feixe de laser do fator M2 limita o feixe em um determinado ângulo de divergência do feixe sob o grau de foco, e o ângulo de divergência é geralmente pela abertura numérica da lente de foco limitações.

 

O fator de qualidade do feixe, juntamente com a potência do laser, determina a densidade de energia (brilho) do feixe de laser, e M{{0}} é o valor de uma distribuição de energia gaussiana perfeita no feixe, quanto mais próximo o a qualidade do feixe é 1, quanto mais próxima a energia da qualidade do feixe estiver de uma distribuição gaussiana, e quanto mais brilhante for o feixe, maior será a densidade de energia (a energia é reunida em um feixe menor). (θ0) e comprimento de onda (λ) da relação entre o cálculo do reverso também podem ser usados ​​para M2, o cálculo do ângulo de divergência, tamanho do ponto focal, etc., BPP é o mesmo.

 

Cálculo do ângulo de divergência:

 

θ para o meio-ângulo de divergência do laser (unidade radiano, mrad, 1 mrad=0.057 graus), λ para o comprimento de onda do laser (1060-1080, dependendo dos parâmetros do laser), ω0 para o raio da cintura do feixe de laser (raio do foco), M2 para o fator de qualidade do feixe, 2ZR para o comprimento de Rayleigh, lasers monomodo são geralmente conhecidos como a qualidade do feixe para o M2, o BPP M2 pode primeiro calcular lasers multimodo e, em seguida, calcular o ângulo de divergência, o ângulo de divergência pode ser usado para calcular o tamanho do ponto quando fora de foco.

 

O uso geral do laser convencional é a cabeça do laser QBH inserida na cabeça de soldagem ou cabeça do galvanômetro, neste momento a seguinte fórmula pode ser usada para calcular rápida e facilmente o tamanho do ponto focal: D é o diâmetro, f é a distância focal; o caminho óptico do espaço vazio não se aplica a esta fórmula.

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Espelho vibratório usando a fórmula acima, f é a distância focal da lente de foco, D é o diâmetro do núcleo da fibra e d é o diâmetro do ponto focal.

 

Cálculo da profundidade de foco:

 

Profundidade focal, o termo técnico também é chamado de comprimento de Rayleigh, quando o raio do ponto da cintura do feixe de laser ω{{0}} aumentou para √2ω0 quando a distância de transmissão do feixe z, conhecida como comprimento de Rayleigh, a profundidade focal de 2 vezes o comprimento de Rayleigh. Quanto maior o comprimento de Rayleigh, o feixe na peça de soldagem, a mudança na área do ponto é menor, a mudança na densidade de energia também é menor, na cobertura do ponto, a densidade de potência é mais estável. O comprimento geral de Riley é relativamente longo, isso significa que a profundidade do foco também é longa, de modo que depois de encontrar o foco, alguma deformação da peça de trabalho, bem como alta probabilidade de soldagem de soldagem anti-material, é baixa, porque a ligeira mudança na altura irá não terá um impacto muito grande na densidade de energia do laser, mas também reduzirá o foco dos requisitos para encontrar o foco.

 

Declaração final: este artigo é adequado apenas para cálculos aproximados simples, e o valor da precisão óptica tem uma certa discrepância, apenas para desenvolvimento de processos e uso de depuração. Tendo em vista que não sou uma turma de óptica, auto-estudo "princípio do laser", é inevitável que haja um mal-entendido sobre o preconceito, como inapropriado, imploro a vocês, especialistas, idosos e colegas, mais orientação, e então obrigado. Outro número público conta com um grupo de troca de processos a laser, acolhendo colegas para se comunicarem e progredirem juntos.

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