إنتاج كميات كبيرة من أجهزة MOPA بقدرة كيلوواط، كيف نختار ملحقات الليزر؟

مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا وتوسع مجالات التطبيق المختلفة،ليزرتتغلغل تكنولوجيا المعالجة تدريجياً في جميع مناحي الحياة، لتصبح أداة معالجة مهمة. في تطبيقات الليزر،موبا بمستوى كيلوواطتُستخدم ليزرات مُذبذب الطاقة الرئيسي (MOPA) على نطاق واسع في مجالات مثل معالجة المواد والتجارب البحثية العلمية نظرًا لقدرتها العالية على الاختراق وتأثيرها الحراري المنخفض. فهي أداة مهمة تُساعد الشركات على تحسين الجودة وزيادة الإنتاجية، وتُعدّ الأداة المثالية لرفع الكفاءة. ولكن نظرًا لقدرتها العالية، يُعدّ اختيار الملحقات أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق أقصى قدر من كفاءة معالجة ليزر MOPA ذي القدرة بالكيلوواط. فباختيار ملحقات الليزر المناسبة فقط، يُمكننا ضمان عمل الليزر بثبات وكفاءة عالية، وتلبية احتياجات التطبيقات المختلفة على أفضل وجه.

استقرار عالي الطاقة

إنتاج ضخم لوحدات MOPA بقدرة كيلوواط ذات أداء عالٍ ومؤشرات فنية مميزة

القدرة على الإنتاج بكميات كبيرة وبشكل مستقرليزر MOPA أحادي الوضع بمستوى كيلوواتيُعدّ مؤشرًا هامًا لقدرات الشركة في مجال البحث والتطوير والإنتاج والتصنيع باستخدام ليزر MOPA. تمتلك شركة MAVEN حاليًا إصدارات متعددة من آلات تنظيف الألياف الليزرية عالية الطاقة بتقنية MOPA، والتي تلبي احتياجات المعالجة لمختلف التطبيقات في أبعاد متعددة.

يبلغ تذبذب خرج الطاقة الكاملة على مدار 24 ساعة أقل من 3%

جودة الشعاع قابلة للتحكم

شعاع غاوسي أحادي النمط                                                            شعاع مسطح متعدد الأوضاع

تقنية اقتران إشارة المضخة النهائية، وتوزيع مستوى الطاقة الأكثر دقة ومعقولية، وعملية لف فريدة من نوعها، وعازل أحادي الوضع عالي الطاقة متوازي مع بلورة شفافة للحرارة ممتازة، وفي حين تصل طاقة الإخراج إلى 1000 واط، يمكنها أيضًا ضمان جودة شعاع ممتازة.

في مجال معالجة الألياف الليزرية، وخاصة معالجةليزر ألياف عالي الطاقة بتقنية MOPA بنبضات نانوثانيةنظراً لقدرته القصوى العالية، وطاقة نبضاته الكبيرة، وتردده العالي، فإن اختيار الملحقات يُعدّ أمراً بالغ الأهمية. تشمل الملحقات الرئيسية التي تؤثر على فعالية معالجة ليزر النبضات عالي القدرة: مقياس الغلفانومتر الماسح، ومرآة مجال التركيز، والعاكس.

كيف تختار جهاز قياس التيار الكهربائي الماسح؟

تهدف تقنية المسح الجلفاني إلى إنجاز مهام المسح بسرعة ودقة عاليتين. ويعتمد ذلك بشكل أساسي على عاملين رئيسيين: نظام تحكم قادر على تحقيق سرعة ودقة عاليتين، وجلفانومتر ذو استجابة سريعة. يتكون الجلفانومتر بشكل رئيسي من ثلاثة أجزاء: العاكس، والمحرك، ووحدة التشغيل، وتُعد العدسة عنصرًا بالغ الأهمية لاستقرار عملية المسح.

مادة عدسة الجلفانومتر والمؤشرات المؤثرة

نظام إدارة الحرارة الخاص بـمقياس غلفانومتر ماسح ضوئييُعدّ اختلاف درجات الحرارة عاملاً هاماً لضمان استقرار المعالجة على المدى الطويل. إذ يؤدي إلى انحراف الجلفانومتر وانخفاض دقة تحديد المواقع. وفيما يلي القيم النموذجية. ويمكن تحسين استقرار المعالجة على المدى الطويل بنسبة 30% من خلال التبريد المائي وتبديد الحرارة النشط.

قيمة الانحراف الحراري النموذجية للجلفانومتر

يُمكن لجهاز التبريد المائي إزالة الحرارة بكفاءة وضمان التشغيل المستقر طويل الأمد للجلفانومتر. وتتمثل الوسائل التقنية الرئيسية في الحصول على مجال تبريد مائي منخفض الاضطراب من خلال التصميم الأمثل لقناة التبريد المائي، وتصميم هيكل فعال لجهاز التبادل الحراري الخارجي.

في نظام ليزر النبضات MOPA عالي الطاقة بمستوى الكيلوواط، نوصي بشدة باستخدام عدسات الكوارتز عالية الجودة وأنظمة الجلفانومتر مع أنظمة التبريد المائي.

كيفية اختيار عدسة مجال التركيز؟

تقوم عدسة المجال بتركيز شعاع الليزر المتوازي على نقطة، وتزيد من كثافة طاقة شعاع الليزر، وتستخدم الطاقة العالية لليزر لإجراء عمليات معالجة المواد المختلفة مثل القطع والتعليم واللحام والتنظيف ومعالجة الأسطح.

العوامل الرئيسية المؤثرة على جودة معالجة عدسة المجال وفعاليتها هي مادة العدسة وارتفاع حلقة التثبيت. تُصنع عدسات المجال بشكل أساسي من الزجاج والكوارتز. ويكمن الفرق بينهما في تأثير العدسة الحرارية عند استخدام طاقة عالية. فبعد تعرض عدسة المجال البؤرية لشعاع الليزر بشكل مستمر لفترة طويلة، يحدث تشوه حراري نتيجة ارتفاع درجة الحرارة، مما يؤدي إلى تغير معامل انكسار عنصر العدسة واتجاه انعكاس الضوء، وبالتالي يؤثر تأثير العدسة الحرارية على نمط الليزر وموضع التركيز بعد التركيز، مما يؤثر سلبًا على جودة المعالجة. يتميز الكوارتز بمعامل تمدد حراري منخفض ونفاذية عالية، مما يجعله خيارًا أفضل لعدسات المجال عالية الطاقة. وفي حال الضرورة، يجب إضافة وحدة تبريد مائي.

تُعدّ حلقة التثبيت الخاصة بمطابقة عدسة المجال مع الجلفانومتر عاملاً هاماً يؤثر على الجهاز وعملية المعالجة. يُمكن أن يُجنّب الارتفاع المناسب لحلقة التثبيت نقطة ارتداد عدسة المجال ويضمن دقة تنسيق المعالجة. أما إذا كان الارتفاع زائداً أو ناقصاً، فسيؤدي ذلك إلى مشاكل مُرتبطة به.

في أنظمة ليزر النبض MOPA عالية الطاقة بمستوى الكيلوواط، نوصي بشدة باستخدام مرايا مجال كوارتز عالية الجودة مع وحدات تبريد بالماء وحلقة محول مرآة مجال مخصصة ذات ارتفاع مناسب.

كيفية مطابقة العدسات العاكسة؟

تتمثل الوظيفة الرئيسية للعدسات العاكسة في بنية المسار البصري في تغيير اتجاه هذا المسار. يُمكن لاختيار عدسات عاكسة عالية الجودة واتباع أساليب تركيب موحدة أن يُسهم بشكل كبير في بعض التطبيقات الخاصة، بينما قد تُسبب العدسات رديئة الجودة وأساليب التركيب غير المناسبة مشاكل أخرى. تتحدد خصائص مادة العدسة بطول موجة الليزر وقوته. عادةً ما تُصنع الركيزة من الكوارتز المنصهر أو السيليكون البلوري. أما طبقة عاكس الليزر، فتُصنع عادةً من طبقة فضية أو طبقة عازلة شفافة، وتتميز بانعكاسية عالية، ومعدل امتصاص منخفض، ومقاومة عالية لليزر، بالإضافة إلى عتبة تلف عالية.

لا يؤثر العاكس المستوي المثالي على جودة التركيز، ولكن في الاستخدام الفعلي، قد يتشوه سطح الانعكاس نتيجة عوامل الشد، مثل التثبيت اللولبي، كما هو الحال في المرآة الأسطوانية. يؤثر هذا التشوه بشكل رئيسي على جودة بقعة التركيز، مسببًا انحرافًا بصريًا منخفض الرتبة وأنواعًا أخرى من الانحراف البصري منخفض المستوى. يمنع هذا الانحراف بقعة التركيز من الوصول إلى حد الحيود، مما يؤثر على جودة المعالجة والتأثير.

في أنظمة الليزر النبضي MOPA عالية الطاقة بمستوى الكيلوواط، نوصي بشدة باستخدام عاكسات الكوارتز عالية الجودة وطرق التركيب المناسبة لضمان تحمل العدسات للقوة دون تشوه.