Лазердик иштетүү оптикалык системасынын чечими

Лазердик иштетүү оптикалык системасынын чечими
аныктоолазердик иштетүүОптикалык системанын чечими конкреттүү колдонуу сценарийине жараша болот. Ар кандай сценарийлер оптикалык система үчүн ар кандай чечимдерге алып келет. Белгилүү бир колдонмолор үчүн атайын талдоо талап кылынат. Оптикалык система 1-сүрөттө көрсөтүлгөн:

Ой жүгүртүү жолу: конкреттүү процесстик максаттар –лазермүнөздөмөлөрү – оптикалык системанын схемасын иштеп чыгуу – акыркы максатка жетүү. Төмөндө бир нече ар кандай колдонуу тармактары келтирилген:
1. Так микро иштетүү талаасы (белгилөө, оюу, бургулоо, так кесүү ж.б.). Так микро иштетүү тармагындагы кеңири таралган типтүү процесстер металлдар, керамика жана айнек сыяктуу материалдарга микрометрикалык иштетүү болуп саналат, мисалы, уюлдук телефондор үчүн логотип белгилөө, медициналык стенттер, газ күйүүчү май куюучу форсункалар үчүн микро тешиктер ж.б. Иштетүү процессиндеги негизги талап: биринчиден, ал өтө кичинекей фокусталган жарык чекиттерине, өтө жогорку энергия тыгыздыгына жана эң кичинекей жылуулук таасир зонасына ж.б. жооп бериши керек. Жогорудагы колдонмолор жана талаптар үчүн, тандоо жана долбоорлоолазердик жарык булактарыжана башка компоненттер ишке ашырылат.
а. Лазерди тандоо: ультрафиолет/жашыл катуу лазер (наносекунд) же өтө тез лазер (пикосекунд, фемтосекунд) негизинен эки себепке байланыштуу. Биринчиси, толкун узундугу фокусталган жарык чекитине пропорционалдуу жана жалпысынан кыска толкун узундугу тандалат. Экинчиси, пикосекунд/фемтосекунд импульстары "муздак иштетүү" мүнөздөмөсүнө ээ жана энергия термикалык диффузиядан мурун толук иштетилип, муздак иштетүүгө жетишилет. Жалпысынан, мейкиндик жарык чыгаруучу лазердик жарык булагы тандалып алынат, анын нур сапатынын коэффициенти M2 жалпысынан 1,1ден аз, нур сапаты жогору.
b. Нурду кеңейтүүчү система жана коллимациялоочу система, адатта, нурдун диаметрин мүмкүн болушунча көбөйтүүгө аракет кылып, өзгөрүлмө чоңойтуучу нурду кеңейтүүчү линзаларды (2X – 5X) колдонот. Нурдун диаметри фокусталган жарык чекитине тескери пропорционалдуу жана көбүнчө Галилея нурун кеңейтүүчү архитектура колдонулат.
c. Фокустоо системасы көбүнчө жогорку өндүрүмдүү F-Тета линзаларын (сканерлөө үчүн) же телецентрдик фокустоо линзаларын колдонот. Фокустук аралык фокусталган жарык чекитине пропорционалдуу жана жалпысынан кыска фокустук талаа линзалары (мисалы, f = 50 мм, 100 мм) колдонулат. 1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй: Негизинен, талаа линзасы көп элементтүү линзалар тобун (линзалардын саны ≥ 3) колдонот, ал чоң көрүү талаасына, чоң диафрагмага жана төмөн аберрация көрсөткүчтөрүнө жетише алат. Бул жердеги оптикалык линзалардын баары лазердин бузулуу босогосун эске алышы керек.
d. Коаксиалдык мониторинг оптикалык системасы: Оптикалык системада, адатта, так позициялоо жана иштетүү процессин реалдуу убакыт режиминде көзөмөлдөө үчүн коаксиалдык көрүү (CMOS) системасы интеграцияланган.
2. Макроматериалдарды иштетүү Макроматериалдарды иштетүүнүн типтүү колдонуу сценарийлерине автомобиль барак материалдарын кесүү, кеменин кузовунун болот плиталарын ширетүү жана аккумулятор корпусунун кабыктарын ширетүү кирет. Бул процесстер жогорку кубаттуулукту, жогорку кирүү жөндөмдүүлүгүн, жогорку натыйжалуулукту жана иштетүүнүн туруктуулугун талап кылат.
3. Лазердик кошумча өндүрүш (3D басып чыгаруу) жана каптоо лазердик кошумча өндүрүш (3D басып чыгаруу) жана каптоо колдонмолору, адатта, төмөнкү типтүү процесстерди камтыйт: аэрокосмостук татаал металл басып чыгаруу, кыймылдаткычтын бычагын оңдоо ж.б.
Негизги компоненттерди тандоо төмөнкүдөй:
а. Лазердик тандоо: Жалпысынан,жогорку кубаттуулуктагы була лазерлеритандалат, кубаттуулугу адатта 500 Вт ашпайт.
b. Нур формалоо: Бул оптикалык система жалпак үстү бар жарыкты чыгарышы керек, ошондуктан нур формалоо негизги технология болуп саналат жана аны дифракциялык оптикалык элементтерди колдонуу менен ишке ашырууга болот.
c. Фокустоо системасы: Күзгүлөр жана динамикалык фокустоо 3D басып чыгаруу тармагындагы негизги талаптар болуп саналат. Ошол эле учурда, сканерлөөчү линза четин жана борбордук иштетүүдө ырааттуулукту камсыз кылуу үчүн объект тарабындагы телеборбордук дизайнды колдонушу керек.