一套基本上的x-y掃描設(shè)備看上去非常簡單:二塊反射鏡,由電機(jī)驅(qū)動器,可將出射激光反射到特殊地區(qū)(工作地區(qū))的一切點(diǎn)。一組平場(f-)鏡片保證 聚焦點(diǎn)在工作地區(qū)平面圖內(nèi)(二軸系統(tǒng)軟件,如圖所示1),對基本上的Nd:YAG激光器而言,典型性的工作范疇為40×40平方毫米(ff-=100毫米)至180×180平方毫米(ff-=254mm;針對高級諧波電流激光器和二極管激光器,其工作范疇為40×40平方毫米(ff-=100毫米)至120×120平方毫米(ff-=163mm),實(shí)際在于平場鏡片的鏡頭焦距。顯而易見,所需工作范疇越大,工作間距越長。假如在掃描振鏡前面的激光器激光光路中,應(yīng)用聚焦點(diǎn)鏡片和可挪動鏡片的組成來替代平場鏡片,工作范疇和工作間距還會繼續(xù)進(jìn)一步提升(三軸系統(tǒng)軟件)。該設(shè)備可使工作范疇做到1200×1200平方毫米,工作間距做到1500mm。
在多種多樣運(yùn)用場所中,規(guī)定較高的精準(zhǔn)定位速率。例如,當(dāng)f-透鏡焦距長短達(dá)163毫米時,在120×120mm2的工作地區(qū)內(nèi)掃描速率可以達(dá)到十米/s。簡易的幾何圖形測算說明,振鏡鏡面玻璃較小的視角誤差很有可能造成 激光器光點(diǎn)在工作平面圖上發(fā)生很大的移位。因而,無論對振鏡驅(qū)動器、鏡面玻璃,或是反射鏡安裝架而言,高級其他精度等級是務(wù)必的。另外,振鏡電動機(jī)和控制器電子元器件會發(fā)燙,造成熱飄移,造成 以上精準(zhǔn)定位誤差的產(chǎn)生。熱增益值飄移特點(diǎn)標(biāo)值<30rad/K,增益值飄移特點(diǎn)標(biāo)值<50ppm/K(每軸)。因而,假如規(guī)定高精密和長期性可靠性,一種解決方法是選裝帶水冷散熱作用的掃描振鏡。在其中最具象征性的比如為Superscan-II-LD,長期性可靠性可做到24小時<200rad(未帶積極制冷作用時為<300rad)。除此之外,專業(yè)的集成化全自動校正作用的系統(tǒng)軟件種類可將增益值飄移減少至20rad/K,部位飄移減少至5ppm/K,8鐘頭長期性可靠性<20rad。
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掃描振鏡新的技術(shù)拓展?
激光打標(biāo)運(yùn)用中,掃描振鏡選用的反射鏡種類包括有石英石底材原材料,薄厚在2.0和7.0Mm中間,這在于反射鏡規(guī)格和角加速度。電解質(zhì)溶液表層的鍍膜在相匹配的光波長范疇內(nèi)(比如,針對高功率半導(dǎo)體激光器和傾斜角兩邊偏移范疇超出±12時,在780nm和980nm中間)出示充足的反射率(>98.0%)。這類反射鏡一般 能承擔(dān)的功率達(dá)500W/cm2,針對傳統(tǒng)式的激光打標(biāo)運(yùn)用非常合適了。掃描頭引進(jìn)別的運(yùn)用場所后產(chǎn)生了別的挑戰(zhàn),例如高聚物電焊焊接。這種運(yùn)用規(guī)定對產(chǎn)品工件溫度開展精準(zhǔn)操縱,一般 根據(jù)高溫計開展非接觸式精確測量。針對此項技術(shù)性,產(chǎn)品工件的輻射熱數(shù)據(jù)信號務(wù)必從激光器光點(diǎn)部位沿激光器激光光路回到到感應(yīng)器中,例如,根據(jù)振鏡眼鏡片反射回。高溫精確測量典型性光波長范疇為1.7到2.1m。因為該光波長范疇內(nèi)的介電層針對激光器輻射源是穿透的,因而在石英石底材反面再加上一層鋁表層的鍍膜便可解決困難。這兒應(yīng)提示閱讀者,假如要拓展光波長范疇,則必須調(diào)節(jié)掃描光學(xué)系統(tǒng)。
更大功率的別的新運(yùn)用,例如激光器遠(yuǎn)程控制電焊焊接、遠(yuǎn)程控制激光切割、或掃描熱處理工藝,規(guī)定幾百瓦到乃至數(shù)KW的輸出功率,這對振鏡掃描頭明確提出了新的挑戰(zhàn)。即便 物質(zhì)反射鏡反射率很高(尤其有鍍鋁膜層后),一部分光源(<2%)仍很有可能散射并被反射鏡底材或周邊構(gòu)件消化吸收。針對低輸出功率激光器來講,這類狀況非常好解決。但是大功率激光器很有可能造成 設(shè)備內(nèi)部造成很多發(fā)熱量,從而造成 顯著的熱飄移和不過關(guān)的長期性可靠性起伏。因而,掃描設(shè)備水冷散熱作用十分必需,但一般 不能解決困難。這是由于它沒法防止石英石反射鏡的熱荷載和其造成 的危害,例如造成 黏膠變形乃至變松或是因為電機(jī)轉(zhuǎn)子和滾動軸承發(fā)燙造成 振鏡驅(qū)動器常見故障。因而,新的鏡面玻璃技術(shù)性不可或缺。