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快速硅型微镜系统可大幅提升激光焊接切割

OFweek激光网讯:新型激光制导硅镜是由德国Fraunhofer硅技术研究所和材料技术的工程师共同开发的,用来应对高功率激光焊接与切割。微机电系统(MEMS)转向镜,是蚀刻的硅片,能够应对千瓦级的能量,而不是传统的毫瓦级的系统。

大功率操作可能性是由于一个新的保护涂层在合作开发的项目,以及一种新型的真空镜片工具。

小巧的MEMS镜的主要优势是,可以以极高的速度来回旋转,达到0.1MHz的频率。与传统激光系统相比(工作频率为1KHz),工件上的激光能量分布更有效。

加工一个特定材料,如果MEMS镜转动缓慢,焊接时光束能量不能有效的分布。“相比之下,快速振荡的激光束使分配热量和调整各自处理的任务更加有效,”Andreas Wetzig说,Fraunhofer实验室激光烧蚀和切割专家。

实验表明,MEMS镜拥有各种各样的可能性,例如在切割、焊接、表面硬化。“我们可以将铝和铜焊接在一起,例如,金属的热量输入精确控制使加热融化的更多。”Wetzig说。MEMS镜也更容易焊接铝合金。目前,铝合金焊缝通常多气孔,因为合金中某些物质在焊接过程排除气体,形成气泡。而微镜系统可以控制热量输入,这样融化保持液体,直到物质完全排出。

虽然当前固体激光器可以切割金属,但是切割边缘的品质达不到CO2激光器切割水平。使用MEMS镜针对性控制能量输入,减少边缘粗糙度,避免切割边缘毛刺形成。

全新的MEMS镜在高功率激光下工作,不仅是因为特殊的反光涂料,而且是不寻常的尺寸。一般来说,微机电镜直径只有1到2毫米;全新微机电镜直径为20毫米,甚至能够处理较大的激光光束,显著提高输出。

开发人员的挑战在于实现更高的频率。“为了解决这个问题,我们在真空环境下操作镜片以减少振荡镜片的衰减,“MEMS镜专家Ulrich Hofmann说。

来源:本站   编辑:普通管理员
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