I energilasern finns i allmänhet en Gaussisk stråle, det vill säga strålens intensitet i rymden ger en Gaussisk fördelning, en sådan stråle har en mycket hög mellanintensitet och minskar gradvis längs Gausskonturen utåt.
I praktiska tillämpningar krävs ofta inte bara gaussiska strålar, utan även laserstrålar för specifika tillämpningsbehov.Till exempel, i energifördelningen finns en ringfördelning;På balkformen finns former som kvadratiska, runda osv.
Fördelningsmässigt finns en ringfördelning
Energifördelningen för den gaussiska strålen är relativt ojämn, och mellanenergin är för hög, vilket gör att den lokala temperaturen blir för hög och påverkar interaktionen mellan lasern och ämnet;Energin i de två vingarna är för låg, vilket minskar utnyttjandegraden.Därför är det i vissa fall nödvändigt att forma en gaussisk stråle till en platt stråle med jämn energifördelning för att förbättra laserbehandlingseffekten.
Följande figurer visar egenskaperna hos den Gaussiska laserprofilen och den platta laserprofilen:
De lågintensiva sektionerna på vardera sidan av den tillgängliga centrala delen av strålen kallas "två vingar" vars intensitet är under brinntröskeln som krävs för laserbehandlingstillämpningar, och energin från dessa två vingar slösas ofta bort, vilket resulterar i en betydande minskad energianvändning;Samtidigt kommer energin från de två vingarna också att skada det omgivande området utanför målområdet och därmed utöka den värmepåverkade zonen.Å andra sidan kallas de högintensiva delarna över brinntröskeln för "överskottsenergi", och dessa överskottsenergi har potential att skada substratet;Dessutom är energin i den centrala delen för koncentrerad och det är lätt att skada optiken.
Platta laserstrålar använder energi mer effektivt än Gaussiska laserstrålar.I den Gaussiska strålprofilen slösas överskottsenergi i mitten över intensitetströskeln som krävs av applikationen och energi under tröskelkravet i båda vingarna.Det finns inga vingar i den platta balkprofilen, men det finns brantare kantövergångar, så energianvändningen blir effektivare och skadorna på omgivningen minskar.
Som framgår av figuren ovan är energin hos en platt-top-stråle tydligare i ett givet område än en Gauss-stråle.Svetsning eller skärning med en platt balk kommer att vara mer exakt och mindre skada på det omgivande området.
Vid skärning med en plan balk kan renare snitt och skarpare kanter produceras.
Vid svetsning med en flat-top-balk blir spalten i svetsen jämnare än i fallet med gaussiska balkar.
Vilka är nackdelarna med platta balkar?
Till skillnad från gaussiska strålar ändras formen på intensiteten när de fortplantar sig i fritt utrymme, så det är inte gynnsamt för långdistansutbredning.Under utbredningen av den Gaussiska strålen, även om strålens storlek ändras, är strålkonturen fortfarande Gaussisk.
Vanligtvis avger lasern en gaussisk stråle, och då måste några lämpliga optiska komponenter användas för att ändra dess intensitetsform för att få en platt toppstråle.
Guanghui Lasers unika HBF-teknik(Hög ljusstyrka Flat-top),genom den optiska fiberutgången med hög ljusstyrka, platt toppljus, är kanten av fläcken skarp, hög energitröskel, kan förbättra laserenergiutnyttjandet samtidigt som den värmepåverkade zonen och skadorna minskar, effektivt förbättra laserbehandlingshastigheten och noggrannheten.
Med 5M-12000W laser från Guanghui Laser som ett exempel, jämfört med andra lasrar i samma effektband, kan energiutnyttjandet förbättras avsevärt, och den mest intuitiva utföringsformen är att skärhastigheten accelereras kraftigt.
Vid skärning av tjocka plåtar (syreskärning 16 mm kolstål som visas i figuren nedan), är den platta toppskärningen med HBF-teknik jämnare och skäreggen är skarpare än den Gaussiska punkten.
Gaussiska och platta toppar är en viktig egenskap hos laserstrålen, och efter att ha förstått deras skillnader kan de rimligen väljas enligt dessa skillnader i framtida laserbearbetning.
Posttid: 2022-01-01