Los equipos de soldadura láser portátiles se han convertido en un producto revolucionario en el mercado de aplicaciones láser en los últimos años, emergiendo rápidamente como un punto de crecimiento de la industria del láser verde.
Desde 2018, la tasa de crecimiento anual compuesta de la soldadura láser portátil ha superado el 100%, lo que indica una demanda de mercado sin precedentes. Se espera que el número de fabricantes de máquinas de soldadura láser portátiles llegue a 100 en 2020 y a 500 fabricantes de diversos tipos de integración de equipos láser portátiles en 2021, lo que demuestra un crecimiento explosivo.
Para las máquinas de soldadura láser portátiles, el cabezal de soldadura que conecta la escena de uso y emite energía láser es un componente esencial. En el cabezal de soldadura, la parte óptica es un elemento crítico que juega un papel vital en el proceso de soldadura.
El principio óptico básico del cabezal de soldadura portátil consta de tres componentes: colimación del haz, oscilación del haz y enfoque del haz, como se muestra en la siguiente figura.
Después de que el QBH emite un rayo láser, pasa a través de un espejo colimador y se convierte en luz paralela. Luego es reflejado por el galvanómetro y dirigido hacia la lente de enfoque. Finalmente, el rayo láser se enfoca sobre la superficie de la pieza.
Colimación de haz
La luz emitida por la fibra óptica QBH proviene de una fuente puntual y tiene un cierto ángulo de divergencia. A medida que se propaga, lo hace en forma cónica, como encender una linterna y encender una cerilla en la oscuridad.
El propósito del colimador es convertir la luz divergente en luz paralela y garantizar que viaje en línea recta sin desviarse. Además, el radio de cintura del haz se controla para restringirlo a la estrecha trayectoria óptica del cabezal de soldadura.
Oscilación de la viga
En la soldadura manual, el objetivo del equilibrio del haz es mejorar la adaptabilidad del espacio de soldadura.
Debido al pequeño tamaño del punto enfocado, puede resultar complicado seguir el recorrido de soldadura mientras se sostiene. Además, también puede resultar complicado cubrir la soldadura con un espacio grande.
Para abordar estos desafíos, la viga se dispone en línea recta de hasta 3,0 mm de ancho. Esto permite al operador alinear y cubrir cómodamente el láser con la soldadura.
La oscilación del haz se logra mediante una lente vibratoria que se desvía rápidamente hacia adelante y hacia atrás, impulsada por un motor. Esto cambia efectivamente la trayectoria del rayo láser.
El principio básico se muestra en la siguiente figura:
Según la ley básica de la reflexión, el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.
Cuando el galvanómetro se coloca en el ángulo 1, la luz se refleja a lo largo del camino 1 y se enfoca en el punto 1. De manera similar, cuando se coloca en el ángulo 2, la luz se refleja a lo largo del camino 2 y se enfoca en el punto 2.
Si el galvanómetro oscila entre los ángulos 1 y 2, el punto de luz enfocado se moverá hacia adelante y hacia atrás entre los puntos 1 y 2. Cuando la velocidad del movimiento sea lo suficientemente alta, aparecerá como una línea recta.
La longitud de esta línea recta se conoce como "ancho de oscilación", mientras que la frecuencia de desviación se conoce como "frecuencia de oscilación".
La soldadora portátil inteligente enfriada por aire tiene un ancho de oscilación ajustable de 0~5 mm y una frecuencia de oscilación ajustable de 0~300 Hz.
Enfoque del haz
El galvanómetro refleja un haz de luz paralelo que converge en un pequeño punto después de pasar a través de la lente de enfoque. Luego, el pequeño punto impacta la superficie de la pieza.
La finalidad de la lente de enfoque es concentrar los haces paralelos, formando un pequeño punto de luz. Esto permite la producción de superdensidad de energía.
Papel de las lentes protectoras
Durante la soldadura manual se produce humo y polvo que potencialmente pueden dañar la lente de enfoque. Por lo tanto, es fundamental salvaguardar la lente para asegurar su funcionalidad y longevidad, proporcionando un aislamiento y protección adecuados.
Conclusión
Las lentes protectoras se consideran consumibles, por lo que es importante comprobar periódicamente su estado. La frecuencia de estas comprobaciones debe determinarse en función del nivel de intensidad del servicio y del entorno en el que se utiliza el equipo.
