激光加工中的導(dǎo)光與勻光系統(tǒng)

1、激光加工的導(dǎo)光與勻光系統(tǒng)光束傳輸系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單到只有一個(gè)鏡片，也可以復(fù)雜到一個(gè)五軸系統(tǒng)。但必須考慮兩個(gè)重要特性：光束質(zhì)量和系統(tǒng)的總輸出能量。 保證激光光束的高質(zhì)量無(wú)損耗傳輸。光束傳輸系統(tǒng)必須引導(dǎo)一束激光從激光腔到工件，功率損耗最小，鏡片還必須保持正確的光束偏振。導(dǎo)光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的導(dǎo)光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式采用工作臺(tái)或工件作X軸運(yùn)動(dòng)，切割頭作Y軸運(yùn)動(dòng)，在加工中存在工件運(yùn)動(dòng)，容易導(dǎo)致精度誤差，且容易燒傷加工表面，技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)低。被加工的工件固定，光路在被加工的工件范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。是目前應(yīng)用最多的光路系統(tǒng)，它有著速度快、剛性好及精度高等特點(diǎn)。復(fù)合光路飛行光路光路恒定，被加工的工件需要作X、Y軸兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)

2、， 該光路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好。 由于工作臺(tái)具有一定重量，使工作臺(tái)高速運(yùn)動(dòng)受到一定限制。固定光路導(dǎo)光系統(tǒng)的基本構(gòu)成反射鏡聚焦鏡反射鏡聚焦鏡反射式擴(kuò)束鏡圓偏振鏡片輔助氣體系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)復(fù)雜的導(dǎo)光系統(tǒng)簡(jiǎn)單的導(dǎo)光系統(tǒng)激光反射鏡導(dǎo)光系統(tǒng)激光切割機(jī)的導(dǎo)光系統(tǒng)激光擴(kuò)束鏡的作用：擴(kuò)束激光束，壓縮激光束發(fā)散角五軸飛行光學(xué)導(dǎo)光系統(tǒng)五軸飛行光學(xué)導(dǎo)光系統(tǒng)該系統(tǒng)通過(guò)沿X、Y、Z三個(gè)方向移動(dòng)光路中的反射鏡來(lái)改變焦點(diǎn)的空間位置，同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)B、C軸上的反射鏡來(lái)改變激光的射出方向，以滿足激光束與空間三維工件表面垂直角度的要求。擴(kuò)束鏡是能夠改變激光光束直徑和發(fā)散角的光學(xué)組件擴(kuò)束鏡反射式擴(kuò)束鏡透射式擴(kuò)束鏡(伽利略擴(kuò)束鏡

3、)從激光器發(fā)出的激光束具有一定的發(fā)散角，對(duì)于激光加工來(lái)說(shuō)，只有通過(guò)擴(kuò)束鏡的調(diào)節(jié)使激光光束變?yōu)闇?zhǔn)直（平行）光束，才能利用聚焦鏡獲得細(xì)小的高功率密度光斑； 伽利略望遠(yuǎn)系統(tǒng)使探測(cè)器光敏面上的非均勻光照得以均勻化； 聚焦鏡提高邊緣光束入射到探測(cè)器的能力；在相同的主光學(xué)系統(tǒng)中，附加場(chǎng)鏡將減少探測(cè)器的面積；如果使用同樣的探測(cè)器面積，可擴(kuò)大視場(chǎng)，增加入射的通量；聚焦鏡的主要作用激光頭示意圖聚焦鏡焦距測(cè)量方法能夠?yàn)V除偏振光的濾鏡叫做偏振鏡。普通的偏振鏡叫做線偏振鏡（PL鏡)。 線偏振鏡可以讓與其偏振方向平行的振動(dòng)光波通過(guò)，同時(shí)，還能使其它方向的振動(dòng)光波受到不同程度的減弱。偏振鏡如何使偏振鏡既能濾掉有害的偏振光

4、，又能使經(jīng)過(guò)偏振鏡進(jìn)入鏡頭的光線成為非偏振光呢？圓偏振鏡(CPL鏡)的組成：一片線偏振鏡一片四分之一波片(特殊雙折射材料)膠合而成圓偏振片圓偏振片四分之一波片的光軸與線偏振鏡的偏振光振動(dòng)方向形成45角，光線自線偏振鏡一段射入為正向，自四分之一波片一端射入為反向。正向射向圓偏振鏡的自然光，先通過(guò)前一部分的線偏振鏡，能夠?yàn)V除某個(gè)振動(dòng)方向的偏振光；后一部分的波片可以使透過(guò)它的偏振光振動(dòng)方向在一個(gè)圓周上旋轉(zhuǎn)。這種特殊的偏振光稱為圓偏振光。圓偏振鏡的原理圓偏振鏡安裝位置圓偏振鏡鏡片反射率/吸收系數(shù)常用鏡片反射率或吸收系數(shù)常用鏡片材料性能比較反射鏡和圓偏振鏡片的基體材料一般采用 Si基鍍金反射膜(有的反射

5、鏡采用無(wú)氧銅鍍金鏡片)聚焦鏡片通常采用ZnSe材料制作激光導(dǎo)光系統(tǒng)是激光加工設(shè)備重要的激光配件，主要的導(dǎo)光系統(tǒng)有激光焊接頭和激光切割頭。系統(tǒng)密封，適合工業(yè)應(yīng)用環(huán)境；系統(tǒng)穩(wěn)定和精密；容易安裝調(diào)試，便于與客戶激光器連接；導(dǎo)光系統(tǒng)實(shí)物圖對(duì)導(dǎo)光系統(tǒng)的要求對(duì)導(dǎo)光系統(tǒng)的要求激光導(dǎo)光系統(tǒng)(焊接頭)集切割與焊接于一體的激光頭獨(dú)有的導(dǎo)光擴(kuò)束系統(tǒng)可改善光束遠(yuǎn)傳質(zhì)量，通過(guò)提高光束的準(zhǔn)直特性，使光束長(zhǎng)距離傳輸發(fā)散角盡可能小，近似于平行光，光斑在各處的尺寸變化不大，實(shí)現(xiàn)光斑整形，消除激光束掃描過(guò)程中的方向性能量差異現(xiàn)象，進(jìn)一步優(yōu)化激光表面處理加工質(zhì)量。設(shè)備簡(jiǎn)介DG-2型導(dǎo)光系統(tǒng)設(shè)備特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)緊湊，便于維護(hù)； 2.光束

6、質(zhì)量?jī)?yōu)，安全性能高；DG-2型導(dǎo)光系統(tǒng)是富通公司為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)發(fā)的大功率激光成套設(shè)備的配套產(chǎn)品；導(dǎo)光系統(tǒng)可保證激光束照射在工件上能量的均勻穩(wěn)定，其中，同軸瞄準(zhǔn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)激光束精確定位掃描加工；光束半切反疊勻光系統(tǒng)形成均勻強(qiáng)度矩形光束和散焦圓形光束的兩種光學(xué)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)透鏡陣列與會(huì)聚透鏡之間的距離可以改變光學(xué)系統(tǒng)的整體長(zhǎng)度而不影響聚焦光斑的形態(tài)；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有較大的調(diào)節(jié)自由度，適用性強(qiáng)。勻光系統(tǒng)光束整形與勻光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由雙排透鏡陣列和會(huì)聚透鏡組成的激光光束整形與勻光系統(tǒng)；通過(guò)調(diào)節(jié)雙排透鏡陣列的間距可以改變聚焦光斑的尺寸；勻光器它包括一塊片狀光學(xué)鏡片，特征在于鏡片兩個(gè)面的表面外形由多個(gè)互成相同極小角度的狹長(zhǎng)條形平面組成的條帶陣列，該條帶陣列在鏡片表面為拱形凸起；LHarctgH表示狹長(zhǎng)條形平面的寬度；光路示意圖不僅可以使激光光束均勻性達(dá)到使用要求，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量損耗小，加工成本低；是一種將原始激光光束進(jìn)行重新分布以達(dá)到盡可能均勻的激光器件。原始激光進(jìn)入勻光器