Хэцүү металлууд дээрх ширхэг лазерын тэмдэглэл: Алт, Хүхэр

Яагаад алт, зэс стандартыг сориудаг вэ Шилэн лазерийн тэмдэглэгч Тохируулга

Их хэмжээний гэрлийг ойлгох, дулаан дамжуулах чадвар: Тогтвортой тэмдэглэлтэд физикийн үндэслэлтэй саад болох хүчин зүйлс

Алт болон зэсийн хувьд стандарт ширхэг лазерийн тэмдэглэгчтэй ажиллах нь тэдгээрийн хуваалцаж байдаг хоёр үндсэн физик шинж чанараас үүдэн бодит дардлагатай байдаг. Эхлээд, эдгээр хоёр материал нь ойролцоо инфра улаан гэрлийг маш их хэмжээгээр ойлгоно - зэсний хувьд ойролцоогоор 90%, алтны хайлшийн хувьд гадаргуугийн цэвэр байдлаас хамааран 65%-с 95% хооронд хэлбэлзэх боломжтой. Хоёрдахь нь, дулаан дамжуулах чадвар нь онцгой сайн бөгөөд цэвэр зэсний хувьд хүртэл 400 Вт/мК, ердийн алтны хайлшны хувьд ойролцоогоор 200-250 Вт/мК хүрнэ. Эдгээр шинж чанар нь ихэнх лазерын энерги гадаргууд шингээгдэхийн оронд ойх, мөн ямар нэг зүйл шингэсэн ч материал даяар хурдан тархахыг шаарддаг. Энэ нь шаардлагатай тодорхой, давтамжтай тэмдэглэлүүдийг үүсгэхийг хэцүү болгодог, учир нь орон нутгийн хайлалт эсвэл өнгө өөрчлөлт хангалтгүй явагддаг. Ерөнхий тохируулга нь ихэвчлэн бага чадлын үед бараг харагдахгүй тэмдэглэл, харин өндөр чадлын үед илүү их дулааны вредийг үүсгэдэг муу сонголтонд хүргэдэг. Тиймээс эдгээр төмөр бус металлтай ажиллах нь гэрэл тэдгээртэй хэрхэн харилцаж, дулаан бүтэц дотор хэр хурдан хөдөлж буйг нарийвчлан харгалзан үзэх шаардлагатай төмөр эсвэл титантай харьцуулахад бүрэн өөр арга барилыг шаарддаг.

Ердийн гэмтлийн хэлбэрүүд: Шатах дараа, сул харьцуулах чадвар, тусгагч металл дээрх гадаргын исэлдэлт

Параметрийн тохируулгыг хийхгүйгээр стандарт ширхэг лазерын тэмдэглэгч нь хөнгөн цагаан ба зэс дээр гурван дахин давтагдах гэмтэл үүсгэдэг:

• Дулааны дайралт , тогтвортой бус шингээлт нь орон нутгийн хэт халалт, нүүрстөрөгчжилт, ирмэг нь шатаж гэмтэхэд хүргэдэг;
• Бага харьцуулах чадвартай эсвэл гадаргуугийн доорх тэмдэглэгээ , ISO/IEC 15415 гэх мэт автоматжуулсан хараа шалгалт болон үйлдвэрийн уншигдах чадварын стандартад нийцэхгүй байх;
• Хяналтгүй гадаргын исэлдэлт , ялангуяа анодчилсон хөнгөн цагаан дээр өнгө өөрчлөгдөх нь гоо зүйн эсвэл функциональ шаардлагад зөрчил үүсгэдэг.

Эдгээр асуудлууд нь импульсын энерги, үргэлжлэх хугацаа, цацрагийн геометртэй таарахгүй байдалд шууд хамаардаг бөгөөд операторын алдаа биш юм. Их хэмжээний үйлдвэрлэлд деталь браклах, үйлдвэрлэл зогсох явдлыг байнга үүсгэдэг.

Хангамжийн металлууд дээр найдвартай тэмдэглэхийн тулд ширхэг лазерын тэмдэглэгчийн параметрийг тохируулах

Чухал тохиргоо: Тусгагч металлүүдийн хувьд импульсын үргэлжлэх хугацаа, пик чадал, давтамж, фокусын зөрүү

Итгэлтэй тэмдэглэл нь дөрвөн үндсэн параметрийг нарийн, хоорондоо уялдаатай тохируулах шаардлагатай байдаг:

• Импульсийн урт : ‰100 нс-ийн импульс нь дулаан тархахаас өмнө энерги-г хязгаарлах бөгөөд шатах эрсдлийг багасгаж, гадаргуугийн бүтцийг хадгална;
• Дээд хүч : ‰¥80 кВ-ийн интенсив чадал нь анхдагч ойлголтыг даван туулж, удирдамжтай гадаргууны харилцан үйлчлэлийг эхлүүлэх боломжийг олгоно — марганы ил харагдацыг авалтаас сэргийлэхэд чухал;
• Давтамж : 20–50 кГц-ийн давталтын хурд нь тэмдэглэх хурдыг импульсын хоорондох хөргөлттэй тэнцвэртэй болгох бөгөөд цуглуулсан дулааны хэтрэлтийг сэргийлнэ;
• Фокусын зөрүү : 0.5–2 мм-ээр фокусыг задлах нь цацрагийн толботой талбайг өргөсгөж, чадлын нягтыг бууруулан исэлдэлтийг саатуулах боломжийг олгодог бөгөөд тогтвортой тэмдэглэл хийхэд хангалттай нийлүүлэлтийг хадгална.

Эдгээр тохируулгууд нь материалын оптик болон дулааны онцлогт шууд хариу үзүүлдэг бөгөөд тухайлбал, 1064 нм-д зэсийн 65%-иас дээш ойлголт, харин хөнгөн цагааны хурдан дулаан алдалт зэрэг болно. Ингэсэн хэвээр тус бүрээр нь хайлшийн ангилал (жишээ нь, 6061 эсвэл 7075 хөнгөн цагаан) болон гадаргуугийн байдлыг (үйлдвэрийн гадаргуу, анодчилсон, бүрхүүлтэй) шалгаж баталгаажуулах шаардлагатай.

MOBA vs. CW ширхэгийн лазерын тэмдэглэлийн эх үүсвэр: Цахилгаан цохилттой ажиллах нь буцах гэмтлийг урьдчилан сэргийлдэг үед

Тусгагч металлтай ажиллах үед MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ширхэг лазер нь тасралтгүй долгионт (CW) системийг илүүдүүлэн давуу талтай байдаг. CW лазерын асуудал бол тэр үргэлж энергийг ялгаруулсаар байх юм бөгөөд энэ нь оптикийг муутгаж, бүх системийг гэмтээх боломжтой урвуу тусгалыг үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч MOPA лазер өөрөөр ажилладаг. Энэ нь тусгал гарахаас өмнө материалын дотор орох зохистой мөчид маш их хүч чадал бүхий богино цохилтуудыг гаргадаг. Хэд хэдэн үйлдвэрийн аюулгүй байдлын тайлангийн мэдээгээр үзэхэд энэ арга нь тусгалын асуудлыг ойролцоогоор гуравны хоёронд бууруулдаг. Мөн зэвсэгтэй ажиллах үед MOPA импульсыг хянах арга нь саармаг тодорхой тэмдэглэгээг боломжжуулдаг. Традицийн арга замаас өөрөөр материал салгахын оронд гадаргуун дээр хяналттай исэлтийн давхаргуудыг үүсгэж сайн чанартай, өндөр контраст бүхий тэмдэглэгээг гаргаж авдаг. Энэ нь металлыг элэгдүүлэхгүйгээр илүү сайн чанартай тэмдэглэгээ хийх боломжийг олгодог.

Тусгалт металл дээрх Фибер Лазерийн Тэмдэглэгчийн Үйл ажиллагааг Дээшлүүлэх Ахисан Аргууд

Гадаргуугийн урьдчилсан боловсруулалт (анодчилолт, хучилт) болон боловсруулалтын дараах шүлтлэгжүүлэх арга замууд

Хурц металлтэй ажиллах үед зөв урьдчилан боловсруулалт хийх нь их чухал. Алчуудыг аноджуулах нь гэрлийг ойлгохгүй, харин шингээх тусгай нүхтэй давхаргыг үүсгэдэг. Энэ нь ихэнх тохиолдолд лазерийн металдах үйл явцыг ойролцоогоор 70%-иар сайжруулдаг тул илүү их чадлын түвшин шаардлагагүйгээр илүү сайн тэмдэглэлт хийх боломжийг олгодог. Зэвсэг, зэврэлтгүй ган зэрэг бусад металлуудын хувьд цахиур эсвэл полимерээр хийсэн түр хучилт нь тэмдэглэх үеэр бараг адилхан үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэмдэглэх явцад ойлгох үзэгдлийг бууруулаад, ажил дууссаны дараа бүрмөсөн угаагдан арилдаг. Дараагийн алхам нь мөн чухал. Тэмдэглэсний дараа зохистой пассивжуулалт хийх нь маш чухал юм. Ажиллаж буй металлаас хамааран өөр өөр химийн бодисуудыг ашигладаг. Ихэвчлэн алчуудыг хромат эсвэл гурван валенттай хромын уусмалаар обработлогддог бол зэвсгийг ихэвчлэн бензотриазолоор боловсруулдаг. Эдгээр боловсруулалтууд нь чийг, далайны агаарт гарч болох цагаан зэв, эсвэл зэвсгийн гадаргуу муудах зэрэг асуудлуудаас сэргийлэх зориулалттай хамгаалалтын хязгаарыг үүсгэдэг. Эдгээр бүх алхмууд нь тэмдэглэлтийг уншигдахуйц, найдвартай, урт хугацаанд тэсвэртэй байлгахад тусалдаг бөгөөд авиаци, эрүүл мэндийн хэрэгсэл, электрон бүрэлдэхүүн хэсгийн мэгдэл зэрэг стандарт шаардлага өндөр тавигддаг салбарт чухал ач холбогдолтой.

Тогтвортой ширхэгийн лазерын тэмдэглэлийн гаралтанд зориулсан бодит цагийн хүрээнд цацрагийг хянах болон динамик хариу үйлдэлийн систем

Материалын ялгаатай байдал - гадаргуу дээрх идэвхжил, үлдэгдэл тос, хайлш нийлмэлийн жигд бус тархалт зэрэг зүйлс нь тэмдэглэх явцад гэрэл ойх болон шингэх хэмжээнд өөрчлөлт оруулдаг. Орчин үеийн ширхэг лазерын тэмдэглэгчид одоо цацрагийн хүч, фокусын цэг хаана унах, буцах дохионы хүч зэрэг гол параметрийг хянах өргөн спектрын оптик мэдрэгчтэй байдаг бөгөөд эдгээр нь секундэд ойролцоогоор 10,000 удаа ажилладаг. Эдгээр хаалттай системүүд энэ мэдээллийг авч, пульсийн энерги, хамгийн их чадал, фокусын цэгийн байршил зэрэг тохиргоог хялбархан өөрчилдөг. Жишээлбэл, материал гэнэт илүү ойлгогч болсон тул ойсон энергийн савал үүссэн гэж үзье; систем тэмдэглэгээ нь ижилхэн тод байхын тулд пульсийн интенсивийг бага зэрэг нэмэгдүүлдэг. Автоны үйлдвэрлэл, электрон бүрэлдэхүүн хэсгийн үйлдвэрүүд дээр хийсэн бодитоор шалгах туршилтууд нь эдгээр ухаалаг системүүд нийт хаягдал бүтээгдэхүүнийг ойролцоогоор 40 хувиар бууруулж чаддагийг харуулсан. Мөн эдгээр системүүд эмнэлгийн хэрэгслүүдийн UDI код, онгоцны үйлдвэрлэлийн AS9132 шаардлага зэрэг компаниуд дагаж мөрдөх ёстой ач холбогдолтой стандартыг хангахад тусалдаг.

Түгээмэл асуулт

Яагаад хөнгөн цагаан болон зэсийг гэрлийн туяагаар тэмдэглэхэд гангаас ялгаатай тохиргоо шаарддаг вэ?

Хөнгөн цагаан болон зэс нь их хэмжээний гэрэл отлох чадвартай бөгөөд дулаан сайн дамжуулах чадварыг агуулдаг тул гэрлийн ихэнх энерги илүү их ойж эсвэл хурдан алдагдах бөгөөд ингэснээр тэмдэглэх нь гангаас илүү хэцүү болдог.

Хөнгөн цагаан, зэсийг гэрлийн туяагаар тэмдэглэх үед гардаг ердийн асуудлууд юу вэ?

Тохиромжтой тохиргоо хийгдээгүй тохиолдолд гэрэл нь хэт халуурах, доогуур контрастын тэмдэглэгээ, хяналтгүй гадаргуугийн исэлдэлтийг хөнгөн цагаан болон зэс дээр үүсгэж болно.

Хөнгөн цагаан, зэсийн хувьд ширмийн гэрлийн тохиргоог хэрхэн сайжруулах вэ?

Хайлш болон гадаргуугийн нөхцөл байдлын онцлогт нийцүүлэн импульсын үргэлжлэх хугацаа, оргил чадал, давтамж, фокусын зөрүүг тохируулах замаар.

MOPA гэрлүүд харьцуулах металлыг тэмдэглэхэд ямар давуу талтай вэ?

MOPA гэрлүүд богино, хүчтэй энергийн цохилтыг илгээж, ойлтлоос сэргийлж, гадаргуутай харилцан үйлчлэхэд удирдлагыг хангана.

Гэрлийн туяагаар харьцуулагддаг металл тэмдэглэхэд урьдчилсан боловсруулалт ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Анодчилж эсвэл түр бүрхэвч нь лазерын шингэлтийг нэмэгдүүлэх замаар буцалтыг багасгаж, тэмдэглэлийн чанарыг сайжруулдаг.