Solusi sistem optik pangolahan laser

Solusi sistem optik pangolahan laser
Penentuan sakapangolahan laserSolusi sistem optik gumantung saka skenario aplikasi tartamtu. Skenario sing beda-beda ndadékaké solusi sing beda-beda kanggo sistem optik. Analisis tartamtu dibutuhake kanggo aplikasi tartamtu. Sistem optik dituduhake ing Gambar 1:

Jalur pamikirane yaiku: tujuan proses sing konkret –laserkarakteristik – desain skema sistem optik – realisasi tujuan pungkasan. Ing ngisor iki ana sawetara lapangan aplikasi sing beda:
1. Lapangan mikro-proses presisi (penandaan, etsa, pengeboran, pemotongan presisi, lan liya-liyane) Proses khas umum ing lapangan mikro-proses presisi yaiku proses mikro-metrik ing bahan kayata logam, keramik, lan kaca, kayata tandha logo kanggo ponsel, stent medis, bolongan mikro kanggo nozel injeksi bahan bakar gas, lan liya-liyane. Syarat inti ing proses pangolahan yaiku: pisanan, kudu memenuhi titik cahya fokus sing cilik banget, kapadhetan energi sing dhuwur banget, lan zona pengaruh termal paling cilik, lan liya-liyane. Kanggo aplikasi lan syarat ing ndhuwur, pemilihan lan desainsumber cahya laserlan komponen liyane ditindakake.
a. Pemilihan laser: Laser padat ultraviolet/ijo (nanodetik) utawa laser ultracepat (pikodetik, femtodetik) sing disenengi utamane amarga rong alesan. Sing pertama yaiku dawa gelombang sebanding karo titik cahya sing fokus, lan umume dawa gelombang cendhak sing dipilih. Sing nomer loro yaiku pulsa pikodetik/femtodetik duwe karakteristik "pemrosesan adhem", lan energi wis rampung diproses sadurunge difusi termal, saengga entuk proses adhem. Umume, sumber cahya laser kanthi output cahya spasial dipilih, kanthi faktor kualitas sinar M2 umume kurang saka 1,1, sing duwe kualitas sinar sing unggul.
b. Sistem ekspansi sinar lan sistem kolimasi biasane nggunakake lensa ekspansi sinar pembesaran variabel (2X - 5X), nyoba nambah diameter sinar sabisa-bisane. Diameter sinar berbanding terbalik karo titik cahya sing difokusake, lan arsitektur ekspansi sinar Galilean umume digunakake.
c. Sistem fokus biasane nggunakake lensa F-Theta kinerja dhuwur (kanggo mindhai) utawa lensa fokus telesentris. Dawane fokus sebanding karo titik cahya sing difokusake, lan umume lensa medan fokus cendhak (kayata f = 50mm, 100mm) digunakake. Kaya sing dituduhake ing Gambar 1: Umume, lensa medan nggunakake klompok lensa multi-elemen (cacah lensa ≥ 3), sing bisa entuk medan pandang sing amba, aperture gedhe, lan indikator aberasi sing sithik. Lensa optik ing kene kabeh kudu nimbang ambang kerusakan laser.
d. Sistem optik pemantauan koaksial: Ing sistem optik, sistem visi koaksial (CMOS) biasane diintegrasi kanggo posisi sing tepat lan pemantauan proses pangolahan wektu nyata.
2. Pangolahan makro-material Skenario aplikasi khas pangolahan makro-material kalebu nglereni bahan lembaran otomotif, ngelas pelat baja awak kapal, lan ngelas cangkang omah baterei. Proses kasebut mbutuhake daya dhuwur, kemampuan penetrasi dhuwur, efisiensi dhuwur, lan stabilitas pangolahan.
3. Manufaktur aditif laser (pencetakan 3D) lan cladding. Aplikasi manufaktur aditif laser (pencetakan 3D) lan cladding biasane nglibatake proses khas ing ngisor iki: pencetakan logam kompleks aerospace, ndandani bilah mesin, lan liya-liyane.
Pemilihan komponen inti kaya ing ngisor iki:
a. Pemilihan laser: Umumé,laser serat daya dhuwurdipilih, kanthi daya biasane ngluwihi 500W.
b. Pembentukan sinar: Sistem optik iki kudu ngasilake cahya sing rata, mula pembentukan sinar minangka teknologi inti, lan bisa ditindakake nggunakake elemen optik difraktif.
c. Sistem fokus: Pangilon lan fokus dinamis minangka syarat dhasar ing bidang percetakan 3D. Ing wektu sing padha, lensa pemindaian kudu nggunakake desain telesentris sisih obyek kanggo njamin konsistensi ing pangolahan pinggir lan tengah.