Crynodeb Manwl o Bennau Weldio Laser Hedfan

Crynodeb Manwl oPennau Weldio Laser Hedfan

Mae'n cwmpasu enwau cydrannau, diffiniadau, egwyddorion, paramedrau dylunio a chyfrifiadau fformiwla, ac mae'n berthnasol iweldio sganio cyflymder uchel(megis systemau galvanomedr) neu gymwysiadau weldio o bell.

1. Cyfansoddiad a Diffiniad Pennau Weldio Laser Weldio Hedfan

Mae weldio hedfan (Weldio Laser Sganio) yn sylweddoli ffocws deinamig trwy drawstiau laser sy'n adlewyrchu galvanomedr cyflym, ac mae'n addas ar gyfer arwynebedd mawr aweldio cyflymder uchelDyma ei gydrannau craidd:

1. Modiwl Gwrthgyferbynnu Trawst

Collimator

Swyddogaeth: Trosi'r allbwn laser dargyfeiriol (NA=0.1~0.22) gan y ffibr optegol yn drawst paralel.

Paramedrau allweddol: Hyd ffocal fcoll, diamedr trawst colimedig Dcoll.

Fformiwla:

1.2 System Sganio Galfanomedr

Drychau Galvo echelin X/Y

Swyddogaeth: Newid cyfeiriad y trawst golau trwy ddrychau cylchdroi cyflym i gyflawni sganio plân dau ddimensiwn.

Paramedrau allweddol: Cyflymder sganio (fel arfer ≥10m/s), cywirdeb lleoli ailadroddus (<±5μrad), maint y drych (angen gorchuddio diamedr y trawst Dcoll).

Modur galfanomedr: Modur servo neu fodur galfanomedr gydag amser ymateb o <1ms.

1.3 Modiwl Ffocwsio Dynamig (Lens F-Theta neu Galvanomedr + Lens Maes Gwastad)

Lens F-Theta

Swyddogaeth: Trosi ongl gwyriad y galvanomedr yn ddadleoliad llinol ar y plân i gynnal cysondeb ffocws.

Fformwlâu allweddol:

2. Egwyddor Weithio

Llwybr trawst: Laser → Collimator → Galvanomedr X → Galvanomedr Y → Lens F-Theta → Arwyneb y darn gwaith.

Ffocws deinamig:

Pan fo ongl gwyriad y galvanomedr yn θ, mae'r safle ffocws (x, y) yn cael ei drawsnewid gan y lens F-Theta fel:

3. Paramedrau a Fformwlâu Dylunio Allweddol

3.1 Cyfrifo Maint y Smotyn

Diamedr man ffocws d (terfyn diffractiad):

3.2 Ystod Sganio ac Ongl Galfanomedr

Ystod sganio uchaf L:

3.3 Cyflymder a Chyflymiad Weldio

Cyflymder llinol v

3.4 Dyfnder Ffocws (DOF)

3.5 Dwysedd Pŵer a Mewnbwn Ynni

Dwysedd pŵer I:

Dwysedd ynni E (weldio pwls):

4. Gwyriadau a Dylunio Optimeiddio

4.1 Cywiriad Gwyriad Lens F-Theta

Ystumio: Mae angen iddo fodloni r∝θ, a dylai'r ystumio anlinellol fod yn <0.1%.

Crwmedd maes: Dyluniwch faes gwastad trwy grwpiau aml-lens.

4.2 Gwall Cydamseru Galfanomedr

Dylai'r oedi galvanomedr X/Y fod yn <1μs i osgoi smotiau eliptig.

5. Enghraifft o'r Broses Ddylunio

Gofynion mewnbwn: Ystod sganio L, maint y fan d, cyflymder weldio v. Dewiswch lens F-Theta: Penderfynwch fθ yn ôl L=2fθtan(θmax).

Cyfrifwch baramedrau'r galfanomedr: cyflymder onglog ω=v/fθ, a gwiriwch berfformiad y galfanomedr.

Gwirio ansawdd y mannau: Optimeiddio gwyriadau grŵp lens drwy Zemax/OpticStudio.

6. Rhagofalon

Rheoli thermol: Mae angen oeri galfanometrau a lensys â dŵr o dan bŵer uchel (megis >1kW).

Amddiffyniad gwrth-wrthdrawiad: Mae angen brecio brys ar galfanometrau i osgoi gwrthdrawiad mecanyddol.

Calibradu: Calibradu cydechelinedd y llwybr optegol yn rheolaidd (gwyriad <0.05mm).