У энергетычным лазеры, як правіла, пучок Гаўса, гэта значыць, інтэнсіўнасць пучка ў прасторы ўяўляе размеркаванне Гаўса, такі прамень мае вельмі высокую прамежкавую інтэнсіўнасць і паступова памяншаецца ўздоўж контуру Гаўса вонкі.
У практычных прымяненнях часта патрабуюцца не толькі прамяні Гаўса, але і лазерныя прамяні для канкрэтных патрэб.Напрыклад, у размеркаванні энергіі існуе кальцавое размеркаванне;На форме бэлькі ёсць такія формы, як квадратная, круглая і г.д.
З пункту гледжання размеркавання існуе кальцавое размеркаванне
Размеркаванне энергіі пучка Гаўса адносна нераўнамернае, а прамежкавая энергія занадта высокая, што прывядзе да занадта высокай мясцовай тэмпературы і паўплывае на ўзаемадзеянне паміж лазерам і рэчывам;Энергія двух крылаў занадта нізкая, што зніжае каэфіцыент выкарыстання.Такім чынам, у некаторых выпадках неабходна сфармаваць прамень Гаўса ў прамень з плоскай вяршыняй з раўнамерным размеркаваннем энергіі, каб палепшыць эфект лазернай апрацоўкі.
На наступных малюнках паказаны характарыстыкі лазернага профілю Гаўса і лазернага профілю з плоскай вяршыняй:
Участкі нізкай інтэнсіўнасці па абодва бакі даступнай цэнтральнай вобласці прамяня называюцца "двума крыламі", інтэнсіўнасць якіх ніжэй парога гарэння, неабходнага для прымянення лазернай апрацоўкі, і энергія гэтых двух крылаў часта марнуецца, што прыводзіць да значнага зніжэнне спажывання энергіі;У той жа час энергія двух крылаў таксама пашкодзіць наваколле па-за мэтавай зонай, такім чынам пашыраючы зону цеплавога ўздзеяння.З іншага боку, высокаінтэнсіўныя часткі, якія перавышаюць парог гарэння, называюцца «лішняй энергіяй», і гэтая лішняя энергія можа пашкодзіць падкладку;Больш за тое, энергія ў цэнтральнай частцы занадта канцэнтраваная, і оптыку лёгка пашкодзіць.
Лазерныя прамяні з плоскай вяршыняй выкарыстоўваюць энергію больш эфектыўна, чым лазерныя прамяні Гаўса.У профілі Гаўсава пучка залішняя энергія ў сярэдзіне над парогам інтэнсіўнасці, патрабаваным прылажэннем, і энергія ніжэй парогавага патрабавання ў абодвух крылах трацяцца марна.У профілі бэлькі з плоскай вяршыняй няма крылаў, але ёсць больш стромкія пераходы па краях, таму выкарыстанне энергіі больш эфектыўнае, а пашкоджанне навакольнай тэрыторыі памяншаецца.
Як відаць з малюнка вышэй, энергія пучка з плоскай вяршыняй больш выразна змяшчаецца ў дадзенай вобласці, чым пучка Гаўса.Зварка або рэзка плоскай бэлькай будзе больш дакладнай і менш пашкоджвае навакольнае прастору.
Пры рэзцы бэлькай з плоскай вяршыняй можна атрымаць больш чыстыя зрэзы і больш вострыя краю.
Пры зварцы плоскай бэлькай зазоры ў зварным шве будуць больш гладкімі, чым у выпадку з пучкамі Гауса.
Якія недахопы бэлек з плоскім верхам?
У адрозненне ад пучкоў Гаўса, форма інтэнсіўнасці змяняецца па меры іх распаўсюджвання ў вольнай прасторы, таму гэта не спрыяе распаўсюджванню на вялікія адлегласці.Падчас распаўсюджвання пучка Гаўса, нават калі памер пучка змяняецца, контур пучка па-ранейшаму застаецца гаўсавым.
Звычайна лазер выпраменьвае прамень Гаўса, а затым трэба выкарыстоўваць некаторыя прыдатныя аптычныя кампаненты, каб змяніць форму яго інтэнсіўнасці, каб атрымаць прамень з плоскай вяршыняй.
Унікальная тэхналогія HBF Guanghui Laser(Высокая яркасць з плоскім верхам),праз аптычнае валакно выводзіць высокае яркае плоскае верхняе святло, край плямы рэзкі, высокі парог энергіі, можа палепшыць каэфіцыент выкарыстання энергіі лазера, адначасова памяншаючы зону цеплавога ўздзеяння і пашкоджанне, эфектыўна палепшыць хуткасць і дакладнасць лазернай апрацоўкі.
Прымаючы ў якасці прыкладу лазер 5M-12000W кампаніі Guanghui Laser, можна значна павысіць каэфіцыент выкарыстання энергіі ў параўнанні з іншымі лазерамі ў тым жа дыяпазоне магутнасцей, а найбольш інтуітыўна зразумелы варыянт заключаецца ў тым, што хуткасць рэзкі значна павялічваецца.
Пры рэзцы тоўстых пласцін (кіслародная рэзка 16-мм вугляродзістай сталі, паказаная на малюнку ніжэй), кропкавая рэзка з плоскай верхняй часткай з выкарыстаннем тэхналогіі HBF больш гладкая, а край зрэзу больш востры, чым пляма Гаўса.
Гаўсава і плоская вяршыні з'яўляюцца важнай асаблівасцю лазернага прамяня, і пасля разумення іх адрозненняў іх можна разумна выбраць у адпаведнасці з гэтымі адрозненнямі пры будучай лазернай апрацоўцы.
Час публікацыі: 1 ліпеня 2022 г