În energia laserului este în general un fascicul gaussian, adică intensitatea fasciculului în spațiu prezintă o distribuție gaussiană, un astfel de fascicul are o intensitate intermediară foarte mare și scade treptat de-a lungul conturului gaussian spre exterior.
În aplicațiile practice, nu numai fasciculele Gaussiene sunt adesea necesare, ci și fasciculele laser pentru nevoi specifice aplicației.De exemplu, în distribuția energiei, există o distribuție ineală;Pe forma grinzii, există forme precum pătrat, rotund etc.
În ceea ce privește distribuția, există o distribuție inelă
Distribuția de energie a fasciculului Gaussian este relativ neuniformă, iar energia intermediară este prea mare, ceea ce va face ca temperatura locală să fie prea mare și va afecta interacțiunea dintre laser și substanță;Energia celor două aripi este prea mică, reducând rata de utilizare.Prin urmare, în unele cazuri, este necesar să se formeze un fascicul gaussian într-un fascicul plat cu o distribuție uniformă a energiei pentru a îmbunătăți efectul de procesare laser.
Următoarele figuri arată caracteristicile profilului laser gaussian și profilului laser superior plat:
Secțiunile de intensitate scăzută de pe ambele părți ale zonei centrale disponibile a fasciculului sunt numite „două aripi” a căror intensitate este sub pragul de ardere necesar aplicațiilor de procesare cu laser, iar energia acestor două aripi este adesea irosită, rezultând o creștere semnificativă. reducerea consumului de energie;În același timp, energia celor două aripi va deteriora și zona înconjurătoare din afara zonei țintă, extinzând astfel zona afectată de căldură.Pe de altă parte, părțile de mare intensitate de deasupra pragului de ardere sunt numite „energie în exces”, iar această energie în exces are potențialul de a deteriora substratul;În plus, energia din partea centrală este prea concentrată și este ușor să deteriorați optica.
Fasciculele laser cu vârf plat folosesc energia mai eficient decât fasciculele laser gaussiene.În profilul fasciculului Gaussian, excesul de energie la mijloc peste pragul de intensitate cerut de aplicare și energia sub pragul necesar în ambele aripi sunt irosite.Nu există aripi în profilul fasciculului cu partea superioară plată, dar există tranziții de margine mai abrupte, astfel încât utilizarea energiei este mai eficientă și deteriorarea zonei înconjurătoare este redusă.
După cum se poate vedea din figura de mai sus, energia unui fascicul plat este mai clar conținută într-o regiune dată decât a unui fascicul gaussian.Sudarea sau tăierea cu o grindă cu vârf plat va fi mai precisă și va dauna mai puține zonei înconjurătoare.
Când tăiați cu un fascicul plat, pot fi produse tăieturi mai curate și margini mai ascuțite.
La sudarea cu un fascicul plat, golurile din sudare vor fi mai netede decât în cazul grinzilor gaussiene.
Care sunt dezavantajele grinzilor cu vârf plat?
Spre deosebire de fasciculele gaussiene, forma intensității se modifică pe măsură ce se propagă în spațiul liber, deci nu este propice propagării pe distanțe lungi.În timpul propagării fasciculului gaussian, chiar dacă dimensiunea fasciculului se modifică, conturul fasciculului este în continuare gaussian.
De obicei, laserul emite un fascicul gaussian, iar apoi unele componente optice adecvate trebuie folosite pentru a-și schimba forma intensității pentru a obține un fascicul superior plat.
Tehnologia unică HBF a Guanghui Laser(Suport plat cu luminozitate ridicată),Prin ieșirea din fibră optică, luminozitatea superioară plată, marginea spotului este ascuțită, un prag de energie ridicat, poate îmbunătăți rata de utilizare a energiei laser, reducând în același timp zona afectată de căldură și deteriorarea, îmbunătățind eficient viteza și acuratețea procesării laser.
Luând ca exemplu laserul 5M-12000W al laserului Guanghui, în comparație cu alte lasere din aceeași bandă de putere, rata de utilizare a energiei poate fi mult îmbunătățită, iar cea mai intuitivă realizare este că viteza de tăiere este mult accelerată.
La tăierea plăcilor groase (tăierea cu oxigen de 16 mm din oțel carbon prezentat în figura de mai jos), tăierea la fața superioară plată folosind tehnologia HBF este mai netedă, iar marginea tăiată este mai ascuțită decât spotul gaussian.
Vârfurile gaussiene și plate sunt o caracteristică importantă a fasciculului laser și, după înțelegerea diferențelor lor, pot fi selectate în mod rezonabil în funcție de aceste diferențe în procesarea laser viitoare.
Ora postării: Iul-01-2022