مقدمه ای بر جوشکاری مسیر نور خارجی لیزر 1

سیستم جوش لیزری: طراحی مسیر نوری سیستم جوش لیزری عمدتاً از یک مسیر نوری داخلی (داخل لیزر) و یک مسیر نوری خارجی تشکیل شده است:

طراحی مسیر نور داخلی استانداردهای سخت گیرانه تری دارد و به طور کلی هیچ مشکلی در سایت وجود نخواهد داشت، عمدتاً مسیر نور خارجی.

مسیر نوری خارجی عمدتاً از چندین بخش تشکیل شده است: فیبر انتقال، سر QBH و سر جوش.

مسیر انتقال مسیر نوری خارجی: لیزر، فیبر انتقال، سر QBH، سر جوش، مسیر نوری فضایی، سطح مواد؛

رایج ترین و متداول ترین جزء در میان آنها سر جوش است. بنابراین، این مقاله ساختارهای متداول سر جوشکاری را خلاصه می کند تا مهندسان صنعت لیزر را برای درک ساختار اصلی خود و درک بهتر فرآیند جوشکاری تسهیل کند.

هد لیزری QBH یک جزء نوری است که برای کاربردهایی مانند برش لیزری و جوش استفاده می شود. سر QBH عمدتاً برای صادرات پرتوهای لیزر از فیبرهای نوری به سر جوش استفاده می شود. صفحه انتهایی سر QBH یک دستگاه مسیر نوری خارجی نسبتا آسان است که به طور عمده از پوشش های نوری و بلوک های کوارتز تشکیل شده است. بلوک های کوارتز مستعد شکستگی ناشی از برخورد هستند و پوشش انتهایی دارای لکه های سفید (پوشش ضد سوختگی بالا) و لکه های سیاه (گرد و غبار، تف جوشی لکه) است. آسیب پوشش خروجی لیزر را مسدود می کند، تلفات انتقال لیزر را افزایش می دهد و همچنین منجر به توزیع نابرابر انرژی نقطه لیزر می شود که بر اثر جوشکاری تأثیر می گذارد.

اتصال جوشکاری متمرکز بر همسانی لیزری مهمترین جزء مسیر نوری خارجی است. این نوع اتصالات جوشی معمولاً شامل لنزهای کولیمینگ و عدسی فوکوس است. وظیفه عدسی همساز تبدیل نور واگرای ارسال شده از فیبر به نور موازی و وظیفه عدسی فوکوس تمرکز و جوش دادن نور موازی است.

با توجه به ساختار هد فوکوس متقابل، می توان آن را به چهار دسته تقسیم کرد. دسته اول فوکوس موازی خالص بدون هیچ گونه مولفه اضافی مانند CCD است. سه نوع زیر همگی شامل CCD برای کالیبراسیون مسیر یا نظارت بر جوش هستند که بیشتر رایج هستند. سپس انتخاب و طراحی سازه بر اساس سناریوهای کاربردی مختلف با در نظر گرفتن تداخل فیزیکی فضایی در نظر گرفته خواهد شد. بنابراین به طور خلاصه، جدا از ساختارهای خاص، ظاهر بیشتر مبتنی بر نوع سوم است که همراه با CCD استفاده می شود. سازه تأثیر خاصی بر فرآیند جوشکاری نخواهد داشت، عمدتاً با توجه به موضوع تداخل سازه مکانیکی در محل. سپس تفاوت هایی در سر دمیدن مستقیم وجود خواهد داشت که معمولاً بر اساس سناریوی کاربردی است. برخی نیز میدان جریان هوای خانگی را شبیه‌سازی می‌کنند و طرح‌های ویژه‌ای برای سر دمنده مستقیم ساخته می‌شود تا از اثر جریان هوای خانگی اطمینان حاصل شود.