Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при установке фокусирующих линз лазерного волокна?
Руководство по выбору и установке линз волоконного лазера: надежность в каждом этапе вашего технологического процесса
В области прецизионной лазерной обработки исключительные характеристики оборудования начинаются с глубокого понимания и тщательного обращения с его основными оптическими компонентами. Фокусирующие и коллимирующие линзы волоконного лазера — эта точная пара, управляющая формой луча и энергией, — такова, что каждое решение, принятое при их выборе и установке, напрямую отражается в качестве конечного продукта и существенно влияет на производительность, себестоимость и стабильность производства. В данной статье систематически изложены ключевые аспекты всего процесса — от научно обоснованного подбора до стандартизированной реализации, — что поможет вам создать прочную и надежную высокопроизводительную оптическую систему.
Точность выбора — создание четырёх краеугольных камней для подбора оборудования
Выбор линзы — это сложное техническое решение, которое должно основываться на всестороннем учёте длины волны, мощности, фокусного расстояния и совместимости системы.
Краеугольный камень 1: Соответствие длины волны — соблюдение специфики 1064 нм. Рабочая длина волны основных волоконных лазеров составляет 1064 нм.
Линзы, предназначенные для этой длины волны, покрыты точными просветляющими (AR) плёнками. Это область абсолютной специфичности: использование линз, предназначенных для ультрафиолетового (355 нм) или зелёного света (532 нм), приведёт к тому, что более половины лазерной энергии будет отражаться. Эта отражённая энергия, оставаясь в оптическом пути, быстро повышает температуру, что может легко привести к повреждению покрытия линзы или более дорогостоящих внутренних компонентов головки резки. Основное требование проверки: всегда убеждайтесь, что в технических характеристиках продукта чётко указано «Расчётная длина волны: 1064 нм».
Краеугольный камень 2: Совместимость по мощности — Понимание кода жизни за термином «Порог повреждения»
Что такое порог повреждения линзы?
Порог лазерного повреждения (LIDT) линзы обозначает максимальный предел лазерной облученности, при котором не происходит необратимого повреждения поверхности или внутренней структуры линзы под действием лазера. Как только лазерная облученность превышает этот порог, линза может получить необратимые повреждения, такие как абляция покрытия, растрескивание подложки и резкое снижение светопропускания, что приводит к полной потере функциональности.
В области лазерной резки выражение и испытание порога повреждения сосредоточены в основном на в основном сосредоточены на Непрерывную волну (CW) Лазер :
Пороге повреждения непрерывной волны (CW)
Для лазеров с непрерывным излучением пороговый индекс обычно измеряется по плотности мощности (Вт/см²). Его основное назначение — оценка устойчивости линзы к термическому повреждению при длительном воздействии лазерной энергии. Фокусирующие линзы для высокомощной лазерной резки (например, 15 кВт и выше) должны выдерживать долговременное воздействие высоких температур. Следовательно, они требуют более высокого порога стойкости к непрерывному излучению (CW) и должны быть оснащены мерами теплоотвода, такими как водяное охлаждение, чтобы уменьшить фактическую тепловую нагрузку.
«Порог повреждения» определяет верхний предел плотности мощности, который линза может безопасно выдерживать, и является ключевым параметром для прогнозирования срока её службы.
Третий краеугольный камень: выбор фокусного расстояния — мост между теоретическими параметрами и результатами технологического процесса
Фокусное расстояние напрямую определяет размер пятна, глубину фокусировки и рабочее расстояние, тем самым задавая границы технологических возможностей оборудования.
Предупреждение о типичной ошибке: использование объектива с коротким фокусным расстоянием для резки толстых плит — распространённая ошибка. Это приводит к недостаточной эффективной глубине резкости, вызывая резкое ухудшение качества нижней части реза, в результате чего образуется конусность и шероховатая поверхность. Правильный подход заключается в следующем: определите требуемый параметр фокусного расстояния на основе диапазона толщин материалов, которые вы обрабатываете наиболее часто.
Прямые рекомендации для пользователей: наиболее эффективный способ — подбирать параметры линзы в соответствии с оригинальной моделью режущей головки вашего оборудования. Особенно для лазерных систем высокой мощности (например, выше 1500 0Вт) требования к тепловой стабильности материала линзы и долговечности покрытия чрезвычайно высоки. Многие непроверенные линзы на рынке могут быстро терять свои характеристики при длительной работе под высокой нагрузкой, привести к увеличивая количество незапланированных простоев и общие расходы.
Краеугольный камень 4: Доверяйте профессиональному партнёру — надёжные решения, отточенные благодаря обширной обратной связи
Сталкиваясь со сложной матрицей выбора, сотрудничество с опытным специалистом может значительно снизить риски. Будучи ответственным участником отрасли, Raysoar глубоко интегрирует обширную обратную связь по применению, полученную в ходе длительного обслуживания тысяч клиентов различных масштабов и с разнообразными производственными потребностями, в свои продуктовые решения. Мы понимаем, что достижение оптимального баланса между производительностью и стоимостью, а также предоставление фокусирующих и коллимационных линз для волоконных лазеров, высоко совместимых с основным лазерным оборудованием, является ключевым фактором для обеспечения стабильного производства и снижения общих эксплуатационных расходов. Поэтому выбор проверенного рынком партнера, такого как Raysoar , само по себе становится надежной стратегией управления рисками.
Стандартизированная установка — каждый шаг определяет реализацию производительности
Идеальные линзы требуют идеальной установки, чтобы раскрыть свой полный потенциал. Этот процесс требует всестороннего контроля над окружающей средой, инструментами, техникой и процедурой.
Этап 1: До этого Установка – Создание чистого пространства и выполнение проверок безопасности
1.Убедитесь, что среда и окружение т ool чисты :
Работы должны выполняться в условиях низкого содержания пыли, в сухом и стабильном месте. Использование передвижного чистого стола может эффективно изолировать загрязнения воздуха в мастерской.
Категорически запрещается прикасаться к оптическим поверхностям голыми руками. Необходимо использовать нитриловые перчатки без порошка или специальные пинцеты для линз.
Подготовьте безводный этанол оптического качества и салфетки, не оставляющие ворса. Все инструменты должны быть предварительно очищены.
Перед установкой используйте фильтрованный сухой сжатый газ для тщательной продувки внутренней части держателя линзы, удаляя невидимые частицы микронного размера.
2. Тонкая проверка линзы и интерфейса:
Осмотрите линзу при ярком боковом освещении, чтобы убедиться, что покрытие целое и не имеет мельчайших дефектов.
Убедитесь, что все физические размеры линзы соответствуют держателю линз с точностью до миллиметра, как при сборке прецизионных инструментов.
3. Протоколы безопасности — абсолютная красная линия, которую нельзя пересекать:
Перед выполнением любых операций необходимо выключить лазер и отключить питание основного оборудования, дождавшись полной разрядки системы.
Заблокируйте оси движения режущей головки, чтобы предотвратить случайное движение.
Этап 2: Выполнение установки — искусство точной и аккуратной сборки
1. Установка и фиксация линзы:
Ориентация определяет успех/неудачу: большинство линз имеют направленность. Рекомендуется пометить старую линзу при её демонтаже. При установке убедитесь, что сборка линзы установлена в правильном направлении в оптическом пути; установка в обратном направлении может привести к катастрофическим последствиям.
Принцип равномерного распределения напряжений: аккуратно установите линзу в держатель, убедившись, что она естественным образом занимает ровное положение. Используйте динамометрический ключ и поэтапно затягивайте фиксирующее кольцо перекрестным способом, следуя указанному в руководстве, часто очень малому, значению крутящего момента. Избыточное усилие затяжки является основной причиной возникновения внутренних напряжений и деформации линз, что в дальнейшем отрицательно сказывается на качестве пучка.
Убедитесь, что уплотнительное кольцо О-типа обладает хорошей эластичностью, чтобы обеспечить герметичность сборки линзы.
2. Финальная очистка и защита:
Если требуется финальная очистка, используйте метод «погружения, подъёма и одностороннего протирания», чтобы избежать остатков загрязнений или протирания туда-обратно.
Этап 3: Проверка установки — от диагностики пучка до подтверждения обработки
1. Выравнивание оптического пути и анализ пятна:
После включения питания сначала наблюдайте за выходным пятном луча на низкой мощности или с помощью пилотного света. Система с идеальной юстировкой должна формировать правильное круглое пятно с симметричным распределением энергии. Любые искажения указывают на наклон при установке или несоосность оптической оси.
2. Тест фактической обработки — окончательный критерий приемки:
Выполните пробную резку на чистой низкоуглеродистой стали толщиной 2 мм. Качественный рез должен иметь одинаковую ширину по всей глубине, гладкую и мелкозернистую поверхность реза и не должен содержать наплывов шлака. В противном случае необходимо провести систематическую проверку фокусировки, вспомогательного газа и состояния линзы.
Культура долгосрочного технического обслуживания и запреты по безопасности
Абсолютно запрещённые действия:
Все работы по техническому обслуживанию должны выполняться только при полностью отключенном питании.
Избегайте использования сильных растворителей, таких как ацетон, на оптических покрытиях.
Не храните линзы в горячих и влажных условиях.
Установите регулярный график профилактического обслуживания:
Рекомендуется проводить быструю проверку и очистку внешней защитной линзы каждые 8–12 часов работы.
Для высокомощного оборудования регулярно контролируйте температуру держателя линзы. Аномальное повышение температуры — это ранний признак неудовлетворительного охлаждения или сильного загрязнения линзы.
Следуя данному руководству, в котором сочетаются инженерные принципы и практический опыт, вы сможете не только обеспечить точную и надёжную замену фокусирующих и коллимационных линз волоконного лазера , но и заложить прочный фундамент для долгосрочной стабильной работы вашего оборудования. Кроме того, выбор партнёра, такого как Raysoar , обладающего большим объёмом накопленных данных по применению, позволяет быстро получать проверенные совместимые решения при сложных технологических требованиях, высвобождая больше ресурсов для сосредоточения на создании более ценной обработки и продуктов.
