En el láser de energía es generalmente un haz gaussiano, es decir, la intensidad del haz en el espacio presenta una distribución gaussiana, tal haz tiene una intensidad intermedia muy alta, y decrece gradualmente a lo largo del contorno gaussiano hacia el exterior.
En aplicaciones prácticas, no solo se requieren haces gaussianos, sino también rayos láser para necesidades de aplicaciones específicas.Por ejemplo, en la distribución de energía, hay una distribución en anillo;En la forma de la viga, hay formas como cuadradas, redondas, etc.
En términos de distribución, hay una distribución en anillo.
La distribución de energía del haz gaussiano es relativamente desigual y la energía intermedia es demasiado alta, lo que hará que la temperatura local sea demasiado alta y afecte la interacción entre el láser y la sustancia;La energía de las dos alas es demasiado baja, lo que reduce la tasa de utilización.Por lo tanto, en algunos casos, es necesario convertir un haz gaussiano en un haz de parte superior plana con distribución uniforme de energía para mejorar el efecto de procesamiento láser.
Las siguientes figuras muestran las características del perfil láser gaussiano y el perfil láser flat top:
Las secciones de baja intensidad a ambos lados del área central disponible del haz se denominan "dos alas", cuya intensidad está por debajo del umbral de combustión requerido para las aplicaciones de procesamiento láser, y la energía de estas dos alas a menudo se desperdicia, lo que da como resultado una pérdida significativa. reducción en la utilización de energía;Al mismo tiempo, la energía de las dos alas también dañará el área circundante fuera del área objetivo, expandiendo así la zona afectada por el calor.Por otro lado, las partes de alta intensidad por encima del umbral de combustión se denominan “exceso de energía”, y este exceso de energía tiene el potencial de dañar el sustrato;Además, la energía en la parte central está demasiado concentrada y es fácil dañar la óptica.
Los rayos láser de superficie plana utilizan la energía de manera más eficiente que los rayos láser gaussianos.En el perfil de haz gaussiano, se desperdicia el exceso de energía en el medio por encima del umbral de intensidad requerido por la aplicación y la energía por debajo del umbral requerido en ambas alas.No hay alas en el perfil de viga de parte superior plana, pero hay transiciones de borde más pronunciadas, por lo que el uso de energía es más eficiente y se reduce el daño al área circundante.
Como se puede ver en la figura anterior, la energía de un haz de superficie plana está más claramente contenida en una región dada que un haz gaussiano.Soldar o cortar con una viga de parte superior plana será más preciso y dañará menos el área circundante.
Al cortar con una viga de parte superior plana, se pueden producir cortes más limpios y bordes más afilados.
Cuando se suelda con una viga de parte superior plana, los espacios en la soldadura serán más suaves que en el caso de las vigas gaussianas.
¿Cuáles son las desventajas de las vigas planas?
A diferencia de los haces gaussianos, la forma de la intensidad cambia a medida que se propagan en el espacio libre, por lo que no es propicio para la propagación a larga distancia.Durante la propagación del haz gaussiano, incluso si cambia el tamaño del haz, el contorno del haz sigue siendo gaussiano.
Por lo general, el láser emite un haz gaussiano, y luego se deben usar algunos componentes ópticos adecuados para cambiar su forma de intensidad para obtener un haz superior plano.
La exclusiva tecnología HBF de Guanghui Laser(Superficie plana de alto brillo),a través de la luz superior plana de alto brillo de salida de fibra óptica, el borde del punto es nítido, umbral de alta energía, puede mejorar la tasa de utilización de energía láser mientras reduce la zona afectada por el calor y el daño, mejora efectivamente la velocidad y precisión de procesamiento del láser.
Tomando el láser 5M-12000W de Guanghui Laser como ejemplo, en comparación con otros láseres en la misma banda de potencia, la tasa de utilización de energía se puede mejorar en gran medida, y la realización más intuitiva es que la velocidad de corte se acelera en gran medida.
Cuando se cortan placas gruesas (corte con oxígeno de acero al carbono de 16 mm que se muestra en la figura a continuación), el corte del punto superior plano con tecnología HBF es más suave y el borde de corte es más afilado que el punto gaussiano.
Las puntas planas y gaussianas son una característica importante del rayo láser y, después de comprender sus diferencias, se pueden seleccionar razonablemente de acuerdo con estas diferencias en el futuro procesamiento láser.
Hora de publicación: 01-jul-2022