Résoudre le problème de la réflexion élevée dans les lasers à fibre

Qu'est-ce qu'une réflexion élevée ? D'une manière générale, une réflexion élevée correspond à une faible résistance des matériaux traités, à une surface lisse et à un faible taux d'absorption des lasers à infrarouge proche. La figure montre le coefficient d'absorption des éléments métalliques courants, ce qui entraîne l'émission d'un grand nombre de lasers. En outre, dans la plupart des scénarios d'utilisation du laser, le [...]

Table des matières

Qu'est-ce que forte réflexion?

D'une manière générale, une réflexion élevée correspond à une faible résistance des matériaux traités, à une surface lisse et à un faible taux d'absorption des lasers à infrarouge proche. La figure montre le coefficient d'absorption des éléments métalliques courants, ce qui entraîne l'émission d'un grand nombre de lasers.

En outre, dans la plupart des scénarios d'utilisation du laser, le matériau est perpendiculaire au laser ou présente un angle d'inclinaison faible.

Par conséquent, le laser renvoyé pénètre à nouveau dans la tête de sortie, et même une partie de la lumière renvoyée est couplée dans la fibre de transfert d'énergie et transmise à nouveau dans le laser, ce qui entraîne des températures élevées continues dans les composants centraux du laser.

Qu'est-ce que la haute réflexion ?

Schéma de mise en œuvre spécifique de la lutte contre la haute réflexion

Lors du traitement de matériaux à haute réflexion, le laser à haute réflexion peut endommager la tête de coupe ou de soudage et la source laser s'il pénètre dans la source laser. Cela est particulièrement vrai pour les lasers à fibre de haute puissance, où la puissance de retour du laser est nettement plus élevée et où le risque de dommages est plus important. Si le matériau n'est pas pénétré pendant la découpe, la lumière de retour à haute puissance peut retourner à l'intérieur du laser et causer des dommages.

Pour répondre à ces questions, l'équipe R&D de Raycus Le laser a conçu un système de protection contre la lumière à haute réflexion à quatre niveaux et a ajouté diverses fonctions de contrôle de la lumière de retour pour assurer la protection en temps réel du laser en cas de traitement anormal.

01 CConception de la lumière anti-reflets lass IV

Conception anti-reflet de la tête de sortie du câble optique

Les têtes de sortie de fibre optique QBH, QD et QP conçues par Raycus laser sont conçues pour convertir efficacement la lumière de retour incontrôlable en lumière absorbable et en chaleur, améliorant ainsi la capacité d'absorption et de dissipation de la chaleur de la tête de sortie et minimisant l'impact de la lumière de retour sur les composants internes.

Dans le cadre de la traitement au laser le laser de retour peut avoir un impact sur la tête du câble optique de sortie et provoquer un échauffement ou des dommages. Pour garantir la sécurité du câble optique de sortie, un dispositif de dénudage de la lumière de retour primaire a été intégré dans le câble optique de sortie, comme le montre la figure, en plus de la conception originale.

Conception anti-reflet de la tête de sortie du câble optique

La conception anti-haute réflexion ajoutée à l'extrémité du câble optique permet de réduire les dommages causés à la structure optique interne du laser en éliminant immédiatement la plus grande partie du laser renvoyé. Cette conception, associée à un système de refroidissement à l'eau, absorbe efficacement le laser renvoyé et élimine son impact thermique sur la tête de sortie du câble optique.

Conception antireflet en deux étapes dans le module de combinaison de faisceaux

Les lasers haute puissance multi-modules sont principalement construits en utilisant plusieurs modules dans une combinaison de faisceaux.

Lors de la découpe de matériaux à haute réflexion, une partie de la lumière peut encore être transmise vers l'arrière dans la combinaison de faisceaux à travers le câble optique de sortie, même après avoir traversé la conception primaire anti-haute réflexion au niveau du câble.

Par conséquent, pour garantir la sécurité et la fiabilité des dispositifs optiques et de la conception du chemin optique au sein de la combinaison de faisceaux, une conception de protection contre la réflexion élevée en deux étapes est ajoutée, comme illustré dans la figure.

Conception antireflet à deux niveaux dans le module de combinaison de faisceaux

L'élimination progressive du laser de retour garantit la sécurité des dispositifs optiques de protection contre les réflexions élevées et réduit l'impact du laser de retour sur la structure du chemin optique du laser.

Conception antireflet dans le module de l'unité

En raison de la présence d'un résonateur optique dans le module de l'unité, lorsque le laser de retour de faible puissance pénètre dans le résonateur et y est amplifié de manière répétée, cela peut avoir un impact sérieux sur la stabilité optique du laser et augmenter la probabilité d'endommagement du laser.

Pour améliorer la stabilité et la fiabilité du laser pendant la découpe inverse à haute puissance, le module de l'unité comprend un dispositif anti-reflet, en conjonction avec la conception de son chemin optique, comme illustré dans la figure.

Conception antireflet dans le module de l'unité

02 Conception du logiciel de contrôle à haute antireflet multiple (importé successivement)

La protection logicielle contre la haute réflexion désigne le mécanisme de surveillance et de protection qui est activé lorsqu'une forte rétroréflexion générée par le laser pénètre dans le système optique du laser pendant le traitement de matériaux à haute réflexion, ce qui entraîne une instabilité du fonctionnement du laser ou des dommages aux dispositifs optiques.

Tandis que le dispositif anti-reflet élevé peut garantir que le laser continue à fonctionner sans dommage dans une zone de retour spécifique, le dispositif anti-reflet élevé peut garantir que le laser continue à fonctionner sans dommage dans une zone de retour spécifique. puissance du laser il existe toujours un risque d'endommagement en cas de dépassement de ce seuil. Pour assurer une protection opportune du laser en cas de puissance laser de retour excessive, plusieurs conceptions de protection anti-logiciels ont été ajoutées dans les produits laser haute puissance multi-modules.

Conception d'une protection anti-interférence élevée pour le câble optique de sortie

Lorsque la puissance optique de retour est élevée, une partie du laser renvoyé retournera vers le câble optique de sortie en suivant son chemin d'origine, tandis que le reste aura un impact direct sur l'avant du câble optique de sortie.

En menant des recherches sur la transmission du laser de retour et la technologie d'intégration de la fonction de surveillance, nous avons intégré des fonctions de détection multiples, telles que la surveillance du laser et la surveillance de la lumière de retour, dans la surveillance de la température du câble optique pour une surveillance en temps réel du laser de retour.

Si la puissance du laser de retour dépasse la capacité du laser, ce dernier s'éteint et une alarme se déclenche rapidement pour éviter tout dommage. Cela permet également de rappeler au client qu'il y a un problème avec le traitement.

Combinaison de faisceaux et module optique à haute protection

Étant donné qu'il existe deux types de laser de retour : le laser à cœur et le laser de retour. laser de revêtementEn plus de la conception hautement anti-protection du câble optique de sortie, nous avons également incorporé un module hautement anti-détection dans la combinaison de faisceaux pour surveiller la puissance laser de transmission inverse et suivre la puissance laser de retour en temps réel.

Ce module de détection à haute réflexion peut détecter à la fois les lasers à cœur et à gaine, ce qui réduit efficacement le risque de dommages laser causés par le laser de retour à cœur, qui pourraient passer inaperçus si seul le laser de retour à gaine était surveillé.

En cas de retour élevé du laser, le module éteint le laser et déclenche une alarme, garantissant ainsi la sécurité et la fiabilité du laser.

03 Essai de coupe

En raison de la faible absorbance du laser et de la conductivité thermique élevée du cuivre rouge, la surface du cuivre rouge reste dans un état de miroir, ce qui entraîne un flux constant de laser vers la tête de sortie de la fibre optique. Cela permet d'évaluer les capacités anti-reflet de la nouvelle tête de sortie à fibre optique.

Découpe de l'aluminium

Découpe de l'aluminium

Coupe du cuivre rouge et coupe anormale

Coupe du cuivre rouge et coupe anormale

S'il est utilisé correctement, le laser Raycus peut découper efficacement des matériaux à haute réflexion tels que plaques d'aluminiumLe cuivre, le laiton et le cuivre rouge permettent de réaliser des coupes efficaces et d'obtenir des effets de section souhaitables.

L'essai de traitement anormal de la réflexion élevée est effectué pour évaluer les capacités antiréflexion élevée du laser.

En marquant d'avant en arrière sur une plaque de cuivre rouge, le laser ne pénètre pas la plaque, ce qui entraîne un retour de lumière élevé. Malgré cela, le laser continue à fonctionner normalement, ce qui démontre les capacités anti-reflet élevées du laser Raycus.

Affichage du signal

Affichage du signal

Le test de haute réflexion démontre que le signal de surveillance de la haute réflexion peut être transmis à l'écran d'affichage en temps réel pendant le processus de coupe.

En cas de traitement anormal, le signal de haute réflexion peut être contrôlé et sa valeur reste dans le seuil laser.

Si la réflexion élevée dépasse un certain seuil, l'alarme de la machine est activée afin d'avertir le personnel de vérifier l'opération pour détecter d'éventuelles erreurs.

Les suggestions suivantes sont fournies par l'ingénieur des procédés pour la découpe des matériaux à haute réflexion :

(1) Lors de la découpe du laiton, du cuivre rouge et d'autres matériaux, il est conseillé de maintenir une vitesse modérée et de laisser un certain espace, en évitant les extrêmes.

(2) Le cuivre rouge doit être coupé à l'oxygène et non à l'azote ou à l'air.

Dans les cas suivants, la machine doit être arrêtée immédiatement pour être inspectée :

(1) Contamination du miroir de protection inférieur.

(2) Absence de pénétration dans le matériau lors d'une coupe à haute réflexion.

(3) Pénétration du matériau lors d'une coupe à haute réflexion, mais pas de coupe complète.

N'oubliez pas que le partage, c'est l'entraide ! : )
Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

Suivant

Tableau des tailles et des poids des poutres en H

Vous êtes-vous déjà interrogé sur le monde caché des poutres en H ? Dans cet article captivant, nous allons percer les mystères qui se cachent derrière ces éléments de construction essentiels. Notre ingénieur mécanicien expert vous guidera...
MachineMFG
Faites passer votre entreprise à la vitesse supérieure
S'abonner à la newsletter
Les dernières nouvelles, les articles et les ressources les plus récents, envoyés chaque semaine dans votre boîte aux lettres électronique.

Nous contacter

Nous vous répondrons dans les 24 heures.