Soluzione di sistema otticu di trasfurmazione laser

Soluzione di sistema otticu di trasfurmazione laser
A determinazione di utrasfurmazione laserA suluzione di u sistema otticu dipende da u scenariu specificu di l'applicazione. Scenarii diversi portanu à suluzioni diverse per u sistema otticu. Hè necessaria un'analisi specifica per applicazioni specifiche. U sistema otticu hè mostratu in a Figura 1:

U percorsu di pensamentu hè: obiettivi di prucessu concreti -lasercaratteristiche - cuncepimentu di u schema di u sistema otticu - realizazione di l'ubbiettivu finale. Eccu parechji campi d'applicazione diffirenti:
1. Campu di microprocessazione di precisione (marcatura, incisione, perforazione, taglio preciso, ecc.) I prucessi tipici cumuni in u campu di microprocessazione di precisione sò a trasfurmazione micrometrica nantu à materiali cum'è metalli, ceramica è vetru, cum'è a marcatura di loghi per telefoni cellulari, stent medichi, microfori per ugelli di iniezione di carburante à gas, ecc. U requisitu principale in u prucessu di trasfurmazione hè: prima, deve risponde à punti di luce focalizzati estremamente chjuchi, densità di energia estremamente alta è a più chjuca zona d'influenza termica, ecc. Per l'applicazioni è i requisiti sopra menzionati, a selezzione è a cuncepimentu difonti di luce laserè altri cumpunenti sò realizati.
a. Selezzione di laser: U laser ultraviolettu/verde solidu preferitu (nanosecondu) o laser ultraveloce (picosecondi, femtosecondu) hè principalmente duvutu à duie ragioni. Una hè chì a lunghezza d'onda hè proporzionale à u puntu luminosu focalizatu, è generalmente si sceglie una lunghezza d'onda corta. A seconda hè chì l'impulsi di picosecondi/femtosecondu anu a caratteristica di "trasfurmazione à fretu", è l'energia hè cumpletata di trasfurmazione prima di a diffusione termica, ottenendu una trasfurmazione à fretu. In generale, si sceglie una fonte di luce laser cù una uscita luminosa spaziale, cù un fattore di qualità di u fasciu M2 generalmente inferiore à 1,1, chì hà una qualità di fasciu superiore.
b. U sistema di espansione di u fasciu è u sistema di collimazione utilizanu di solitu lenti di espansione di u fasciu à ingrandimentu variabile (2X - 5X), pruvendu à aumentà u diametru di u fasciu u più pussibule. U diametru di u fasciu hè inversamente proporzionale à u puntu luminosu focalizatu, è si usa generalmente un'architettura di espansione di u fasciu galileana.
c. U sistema di focalizazione usa di solitu lenti F-Theta d'altu rendimentu (per a scansione) o lenti di focalizazione telecentriche. A lunghezza focale hè proporzionale à u puntu di luce focalizatu, è generalmente si utilizanu lenti di campu focale cortu (cum'è f = 50 mm, 100 mm). Cum'è mostratu in a Figura 1: In generale, a lente di campu usa un gruppu di lenti multi-elementi (u numeru di lenti ≥ 3), chì pò ottene un grande campu visuale, una grande apertura è indicatori di bassa aberrazione. E lenti ottiche quì devenu tutte cunsiderà a soglia di danni di u laser.
d. Sistema otticu di monitoraghju coassiale: In u sistema otticu, un sistema di visione coassiale (CMOS) hè generalmente integratu per un pusizziunamentu precisu è un monitoraghju in tempu reale di u prucessu di trasfurmazione.
2. Trasfurmazione di macromateriali I scenarii d'applicazione tipici di a trasfurmazione di macromateriali includenu u tagliu di materiali in foglia per automobili, a saldatura di piastre d'acciaio per carrozzerie navali è a saldatura di gusci di batterie. Quessi prucessi richiedenu alta putenza, alta capacità di penetrazione, alta efficienza è stabilità di trasfurmazione.
3. Fabbricazione additiva laser (stampa 3D) è rivestimentu L'applicazioni di fabricazione additiva laser (stampa 3D) è di rivestimentu implicanu tipicamente i seguenti prucessi tipici: stampa di metalli cumplessi aerospaziali, riparazione di pale di motori, ecc.
A selezzione di i cumpunenti principali hè a siguente:
a. Selezzione laser: In generale,laser à fibra d'alta putenzasò scelti, cù una putenza tipicamente superiore à 500W.
b. Furmazione di u fasciu: Stu sistema otticu hà bisognu di pruduce una luce à cima piatta, dunque a furmazione di u fasciu hè a tecnulugia principale, è pò esse ottenuta aduprendu elementi ottici diffrattivi.
c. Sistema di messa à focu: I specchi è a messa à focu dinamica sò i requisiti basi in u campu di a stampa 3D. À u listessu tempu, a lente di scansione deve aduprà un disignu telecentricu di u latu di l'ughjettu per assicurà a cunsistenza in u trattamentu di i bordi è di u centru.