Het probleem van hoge reflectie in fiberlasers oplossen

Wat is hoge reflectie? In het algemeen verwijst hoge reflectie naar de lage weerstand van verwerkte materialen, een glad oppervlak en een lage absorptie van nabij-infrarood lasers. De figuur toont de absorptiecoëfficiënt van veelvoorkomende metaalelementen, wat resulteert in de emissie van een groot aantal lasers. Bovendien is in de meeste scenario's voor lasergebruik de [...]

Inhoudsopgave

Wat is hoge reflectie?

In het algemeen verwijst een hoge reflectie naar de lage weerstand van verwerkte materialen, een glad oppervlak en een lage absorptie van nabij-infrarood lasers. De figuur toont de absorptiecoëfficiënt van gewone metaalelementen, wat resulteert in de emissie van een groot aantal lasers.

Bovendien staat het materiaal in de meeste scenario's voor lasergebruik loodrecht op de laser of onder een kleine hellingshoek.

Als gevolg hiervan komt de teruggekeerde laser weer in de uitvoerkop terecht en wordt zelfs een deel van het teruggekeerde licht gekoppeld in de energieoverdrachtsvezel en teruggestuurd in de laser, wat leidt tot continu hoge temperaturen in de kernonderdelen van de laser.

Wat is hoge reflectie

Specifiek implementatieschema van anti-hoge reflectie

Tijdens het verwerken van materialen met een hoge reflectie kan de laser met hoge reflectie schade veroorzaken aan de snij- of laskop en de laserbron als deze in de laserbron terechtkomt. Dit geldt vooral voor vezellaserproducten met een hoog vermogen, waarbij het retourvermogen van de laser aanzienlijk hoger is en het risico op schade groter is. Als het materiaal tijdens het snijden niet gepenetreerd wordt, kan het krachtige retourlicht terugkeren naar de binnenkant van de laser en schade veroorzaken.

Om deze problemen aan te pakken, heeft het R&D-team van Raycus laser heeft een antireflectielichtbeschermingsontwerp met vier niveaus ontworpen en verschillende functies voor het bewaken van het retourlicht toegevoegd om real-time bescherming van de laser te garanderen in geval van abnormale verwerking.

01 Class IV antireflectielichtontwerp

Anti-hoge reflectie ontwerp van optische kabel uitgangshoofd

De QBH, QD en QP optische vezeluitgangskoppen ontworpen door Raycus laser zijn ontworpen om oncontroleerbaar retourlicht effectief om te zetten in absorbeerbaar licht en warmte, waardoor de warmteabsorptie en -afvoercapaciteit van de uitgangskop wordt verbeterd en de impact van retourlicht op interne componenten wordt geminimaliseerd.

In de laserbewerking systeem kan de retourlaser de kop van de optische uitgangskabel raken en verhitting of schade veroorzaken. Om de veiligheid van de optische uitgangskabel te garanderen, is een primair stripper voor retourlicht geïntegreerd in de optische uitgangskabel, zoals weergegeven in de afbeelding, bovenop het oorspronkelijke ontwerp.

Anti-hoge reflectie ontwerp van optische kabel uitgangshoofd

Het antireflectieontwerp dat aan het uiteinde van de optische kabel is toegevoegd, helpt de schade aan de interne optische structuur van de laser te beperken door het grootste deel van de teruggezonden laser onmiddellijk af te pellen. Dit ontwerp, in combinatie met een waterkoelsysteem, absorbeert de gestripte teruggekeerde laser effectief en elimineert de thermische impact op de uitgangskop van de optische kabel.

Antireflecterend ontwerp in twee fasen in bundelcombinatiemodule

Hoogvermogenlaserproducten met meerdere modules worden voornamelijk gemaakt met meerdere modules in een bundelcombinatie.

Bij het snijden van materialen met een hoge reflectie kan er nog steeds wat licht teruggestuurd worden in de bundelcombinatie via de optische uitgangskabel, zelfs nadat het door het primaire antireflectieontwerp op de kabel is gegaan.

Om de veiligheid en betrouwbaarheid van de optische apparaten en het optische padontwerp binnen de bundelcombinatie te garanderen, wordt daarom een tweetraps antireflectiebeschermingsontwerp toegevoegd, zoals geïllustreerd in de afbeelding.

Tweetraps antireflecterend ontwerp in bundelcombinatiemodule

Het stapsgewijs strippen van de retourlaser garandeert de veiligheid van de optische apparatuur met hoge reflectiebescherming en vermindert de impact van de retourlaser op de optische padstructuur van de laser.

Antireflecterend ontwerp in de eenheidsmodule

Door de aanwezigheid van een optische resonator in de unitmodule kan de optische stabiliteit van de laser ernstig worden beïnvloed en de kans op schade aan de laser toenemen wanneer de laagvermogenretourlaser binnenkomt en herhaaldelijk wordt versterkt door de resonator.

Om de stabiliteit en betrouwbaarheid van de laser te verbeteren tijdens omgekeerd snijden met hoog vermogen, bevat de eenheidsmodule een antireflectievoorziening in combinatie met het optische padontwerp, zoals geïllustreerd in de figuur.

Antireflecterend ontwerp in eenheidsmodule

02 Veelvoudig hoog antireflectiesoftware controleontwerp (achtereenvolgens ingevoerd)

Bescherming van software met hoge reflectie verwijst naar het bewakings- en beschermingsmechanisme dat wordt geactiveerd wanneer een sterke retroreflectie gegenereerd door de laser het optische systeem van de laser binnendringt tijdens het verwerken van materialen met hoge reflectie, wat leidt tot instabiliteit van de werking van de laser of schade aan optische apparaten.

Terwijl de antireflectievoorziening ervoor kan zorgen dat de laser zonder schade blijft werken binnen een specifiek rendement laservermogen Er bestaat nog steeds een risico op schade als deze drempel wordt overschreden. Om een tijdige bescherming van de laser te garanderen in het geval van excessief retourvermogen van de laser, zijn er meerdere hoge anti-software beschermingsontwerpen toegevoegd in multi-module hoogvermogen laserproducten.

Ontwerp van hoge bescherming tegen interferentie voor optische uitgangskabel

Als het optische retourvermogen hoog is, reist een deel van de teruggekeerde laser langs zijn oorspronkelijke pad terug naar de optische uitgangskabel, terwijl de rest een directe impact heeft op de voorkant van de optische uitgangskabel.

Door onderzoek te doen naar de overdracht van retourlasers en de integratietechnologie voor bewakingsfuncties, hebben we meerdere detectiefuncties, zoals laserbewaking en bewaking van retourlicht, geïntegreerd in de optische kabel temperatuurbewaking voor real-time bewaking van de retourlaser.

Als het vermogen van de retourlaser de capaciteit van de laser overschrijdt, wordt de laser uitgeschakeld en gaat er direct een alarm af om schade te voorkomen. Dit dient ook als herinnering voor de klant dat er een probleem is met de verwerking.

Bundelontwerp en optische module met hoge antiprotectie

Aangezien er twee soorten retourlasers zijn: kernlasers en bekledingslaserNaast het hoge antibeschermingsontwerp van de optische uitgangskabel hebben we ook een hoge antidetectiemodule in de bundelcombinatie ingebouwd om het omgekeerde zendlaservermogen te bewaken en het retourlaservermogen in real-time te volgen.

Deze detectiemodule met hoge reflectie kan zowel de kern- als de bekledingslaser detecteren, waardoor het risico op laserschade veroorzaakt door de kernretourlaser effectief wordt verminderd, wat onopgemerkt zou kunnen blijven als alleen de bekledingsretourlaser werd bewaakt.

In het geval van een laser met een hoog rendement schakelt de module de laser uit en activeert een alarm, zodat de veiligheid en betrouwbaarheid van de laser gegarandeerd zijn.

03 Snijtest

Door de lage laserabsorptie en hoge thermische geleidbaarheid van rood koper, blijft het oppervlak van rood koper in een spiegeltoestand, waardoor een constante stroom van laser terugkeert naar de optische vezel uitgangskop. Dit maakt het mogelijk om de antireflectiemogelijkheden van de nieuwe optische vezeluitgangskop te evalueren.

Aluminium snijden

Aluminium snijden

Rood koper snijden en abnormaal snijden

Rood koper snijden en abnormaal snijden

Met de juiste werking kan de Raycus laser effectief materialen met een hoge reflectie snijden, zoals aluminiumplaten, messing en roodkoper, wat resulteert in efficiënte sneden en gewenste dwarsdoorsnede-effecten.

De abnormale verwerkingstest van hoge reflectie wordt uitgevoerd om de antireflectiecapaciteiten van de laser te beoordelen.

Door heen en weer te markeren op een rode koperen plaat, dringt de laser niet door de plaat heen, wat resulteert in een hoge lichtreflectie. Desondanks blijft de laser normaal functioneren, wat de sterke antireflectie eigenschappen van de Raycus laser aantoont.

Signaalweergave

Signaalweergave

De test met hoge reflectie toont aan dat het controlesignaal met hoge reflectie tijdens het snijden in realtime naar het scherm kan worden verzonden.

Bij abnormale verwerking kan het hoge reflectiesignaal worden gecontroleerd en blijft de waarde binnen de laserdrempel.

Als de hoge reflectie een bepaalde drempel overschrijdt, wordt het machinealarm geactiveerd om het personeel te waarschuwen om de werking te controleren op eventuele fouten.

De procesingenieur geeft de volgende suggesties voor het snijden van materialen met een hoge reflectie:

(1) Bij het zagen van messing, roodkoper en andere materialen is het aan te raden om een gematigde snelheid aan te houden en wat ruimte over te laten, om extremen te vermijden.

(2) Rood koper moet worden gesneden met zuurstof, niet met stikstof of lucht.

In het geval van de volgende problemen moet de machine onmiddellijk worden gestopt voor inspectie:

(1) Verontreiniging van de onderste beschermspiegel.

(2) Het materiaal dringt niet door tijdens het snijden met hoge reflectie.

(3) Penetratie van het materiaal tijdens snijden met hoge reflectie, maar niet volledig doorsnijden.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Volgende

H Beam Maten en Gewichtstabel

Heb je je ooit afgevraagd wat de verborgen wereld is van H-balken? In dit boeiende artikel ontrafelen we de mysteries achter deze essentiële constructiecomponenten. Onze deskundige werktuigbouwkundige...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.