¿Qué es la alta reflexión ?
En términos generales, la alta reflexión se refiere a la baja resistencia de los materiales procesados, la superficie lisa y la baja tasa de absorción de los láseres de infrarrojo cercano. La figura muestra el coeficiente de absorción de elementos metálicos comunes, lo que da como resultado la emisión de una gran cantidad de láseres.
Además, en la mayoría de los escenarios de uso del láser, el material está perpendicular al láser o en un pequeño ángulo de inclinación.
Como resultado, el láser devuelto vuelve a entrar en el cabezal de salida e incluso una parte de la luz devuelta se acopla a la fibra de transferencia de potencia y se transmite de regreso al láser, lo que genera altas temperaturas continuas en los componentes principales del láser.
Esquema de implementación específico anti-alta reflexión.
En el proceso de procesamiento de materiales de alta reflexión, el láser de alta reflexión puede causar daños al cabezal de corte o soldadura y a la fuente del láser si ingresa a la fuente del láser. Esto es especialmente cierto para los productos láser de fibra de alta potencia, donde la potencia de retorno del láser es significativamente mayor y el riesgo de daños es mayor. Si no se penetra el material durante el corte, la luz de retorno de alta potencia puede regresar al láser y causar daños.
Para resolver estos problemas, el equipo de I+D de Raycus Laser diseñó un diseño de protección de luz anti-alta reflexión de cuatro niveles y agregó múltiples funciones de monitoreo de luz de retorno para garantizar la protección en tiempo real del láser en caso de procesamiento anormal.
01 Diseño de luz anti-alta reflexión C lass IV
Diseño anti-alta reflexión del cabezal de salida del cable óptico
Los cabezales de salida de fibra óptica QBH, QD y QP diseñados con láser Raycus están diseñados para convertir de manera efectiva la luz de retorno incontrolable en luz y calor absorbibles, mejorando la capacidad de absorción y disipación de calor del cabezal de salida y minimizando el impacto de la luz de retorno en los componentes internos.
En el sistema de procesamiento láser, el láser de retroalimentación puede impactar el cabezal del cable óptico de salida y provocar calentamiento o daños. Para garantizar la seguridad del cable óptico de salida, se integró un dispositivo de eliminación de luz de retorno primario en el cable óptico de salida, como se muestra en la figura en la parte superior del diseño original.
El diseño anti-alta reflexión agregado al extremo del cable óptico ayuda a reducir el daño a la estructura óptica interna del láser al eliminar inmediatamente la mayor parte del láser devuelto. Este diseño, combinado con un sistema de refrigeración por agua, absorbe eficazmente el láser pelado devuelto y elimina su impacto térmico en el cabezal de salida del cable óptico.
Diseño antideslumbrante de dos etapas en módulo de combinación de haces
Los productos láser de módulos múltiples de alta potencia se construyen principalmente utilizando múltiples módulos unitarios en una combinación de haces.
Al cortar materiales de alta reflexión, es posible que aún se transmita algo de luz de regreso a la combinación de haces a través del cable óptico de salida, incluso después de pasar a través del diseño primario anti-alta reflexión del cable.
Por lo tanto, para garantizar la seguridad y confiabilidad de los dispositivos ópticos y el diseño de la trayectoria óptica dentro de la combinación de haces, se agrega un diseño de blindaje anti-alta reflexión de dos etapas, como se ilustra en la figura.
La eliminación paso a paso del láser de referencia garantiza la seguridad de los dispositivos ópticos de protección anti-alta reflexión y reduce el impacto del láser de referencia en la estructura de la trayectoria óptica del láser.
Diseño antirreflejos en el módulo de la unidad.
Debido a la presencia de un resonador óptico dentro del módulo controlador, cuando el láser de retroalimentación de baja potencia ingresa y es amplificado repetidamente por el resonador, puede afectar seriamente la estabilidad óptica del láser y aumentar la probabilidad de dañarlo.
Para aumentar la estabilidad y confiabilidad del láser durante el corte inverso de alta potencia, el módulo de accionamiento incluye un dispositivo antirreflectante alto junto con su diseño de trayectoria óptica, como se ilustra en la figura.
02 Diseño de monitoreo de software múltiple antideslumbrante (importado sucesivamente)
La protección del software de alta reflexión se refiere al mecanismo de monitoreo y protección que se activa cuando una fuerte retrorreflexión generada por el láser ingresa al sistema óptico del láser durante el procesamiento de materiales de alta reflexión, lo que provoca inestabilidad en la operación del láser o daños a los dispositivos ópticos.
Aunque el dispositivo anti-alta reflexión puede garantizar que el láser continúe funcionando sin daños dentro de un límite de potencia de retorno del láser específico, aún existe el riesgo de daños si se excede este límite. Para garantizar una protección oportuna del láser en caso de una potencia de retorno excesiva, se han agregado varios diseños de alta protección anti-software en los productos láser de alta potencia de múltiples módulos.
Diseño de alta protección antiinterferencias para cable óptico de salida.
Cuando la potencia óptica de retorno es alta, parte del láser devuelto regresará al cable óptico de salida a lo largo de su trayectoria original, mientras que el resto impactará directamente en la parte frontal del cable óptico de salida.
Mientras llevábamos a cabo investigaciones sobre la transmisión del láser de retorno y la tecnología de integración de la función de monitoreo, hemos integrado múltiples funciones de detección, como el monitoreo del láser y el monitoreo de la luz de retorno, en el monitoreo de la temperatura del cable óptico para el monitoreo en tiempo real del retorno del láser.
Si la potencia del láser guía excede su capacidad, el láser se apagará y sonará una alarma inmediatamente para evitar daños. Esto también sirve como recordatorio para el cliente de que hay un problema con el procesamiento.
Combinación de haz y módulo óptico con diseño de alta protección
Dado que existen dos tipos de láser de retorno: láser central y láser de revestimiento, además del diseño de alta antiprotección del cable óptico de salida, también incorporamos un módulo de alta antidetección dentro de la combinación de haces para monitorear la potencia del láser de transmisión inversa. y realizar un seguimiento de la potencia del láser de retorno en tiempo real.
Este módulo de detección de alta reflexión puede detectar láseres tanto de núcleo como de revestimiento, reduciendo efectivamente el riesgo de daño causado por el láser de retorno de núcleo, que podría pasar desapercibido si solo se estuviera monitoreando el láser de retorno de revestimiento.
En el caso de un láser de alto retorno, el módulo apagará el láser y activará una alarma, garantizando la seguridad y confiabilidad del láser.
03 Prueba de corte
Debido a la baja absorción del láser y la alta conductividad térmica del cobre rojo, la superficie del cobre rojo permanece en un estado de espejo, lo que provoca que un flujo constante de láser regrese al cabezal de salida de fibra óptica. Esto permite evaluar las capacidades anti-alta reflexión del nuevo cabezal de salida de fibra óptica.
Corte de aluminio
Corte de cobre rojo y corte anormal.
Con un funcionamiento adecuado, el láser Raycus puede cortar eficazmente materiales de alta reflexión como placas de aluminio, latón y cobre rojo, lo que da como resultado cortes eficientes y efectos transversales deseables.
La prueba de procesamiento anormal de alta reflexión se realiza para evaluar las capacidades anti-alta reflexión del láser.
Al marcar de un lado a otro sobre una placa de cobre roja, el láser no penetra la placa, lo que produce un alto retorno de luz. A pesar de esto, el láser continúa funcionando normalmente, lo que demuestra las fuertes capacidades anti-alta reflexión del láser Raycus.
Visualización de señal
La prueba de alta reflexión demuestra que la señal de monitoreo de alta reflexión se puede transmitir a la pantalla en tiempo real durante el proceso de corte.
En caso de procesamiento anormal, se puede monitorear la señal de alta reflexión y su valor permanece dentro del límite del láser.
Si la alta reflexión excede un cierto umbral, la alarma de la máquina se activará para alertar al personal para que verifique la operación en busca de errores.
El ingeniero de procesos proporciona las siguientes sugerencias para cortar materiales de alta reflexión:
(1) Al cortar latón, cobre rojo y otros materiales, se aconseja mantener una velocidad moderada y dejar algo de espacio, evitando extremos.
(2) El cobre rojo debe cortarse con oxígeno, no con nitrógeno ni aire.
En caso de los siguientes problemas, la máquina debe detenerse inmediatamente para su inspección:
(1) Contaminación del espejo protector inferior.
(2) Falla en la penetración del material durante el corte de alta reflexión.
(3) Penetración del material durante el corte de alta reflexión, pero falla en el corte completo.
