O equipamento portátil de soldagem a laser tornou-se um produto revolucionário no mercado de aplicação de laser nos últimos anos, emergindo rapidamente como um ponto de crescimento da indústria de laser verde.
Desde 2018, a taxa composta anual de crescimento da soldagem portátil a laser excedeu 100%, indicando uma demanda de mercado sem precedentes. Espera-se que o número de fabricantes de máquinas de solda portáteis a laser chegue a 100 em 2020 e 500 fabricantes de vários tipos de integração de equipamentos a laser portáteis em 2021, demonstrando um crescimento explosivo.
Para máquinas de solda a laser portáteis, o cabeçote de soldagem que conecta a cena de uso e emite energia do laser é um componente essencial. Na cabeça de soldagem, a parte óptica é um elemento crítico que desempenha um papel vital no processo de soldagem.
O princípio óptico básico do cabeçote de soldagem portátil consiste em três componentes: colimação do feixe, oscilação do feixe e foco do feixe, conforme mostrado na figura abaixo.
Depois que o QBH emite um feixe de laser, ele passa através de um espelho colimador e se torna luz paralela. Em seguida, é refletido pelo galvanômetro e direcionado para a lente de foco. Finalmente, o feixe de laser é focado na superfície da peça.
Colimação de feixe
A luz emitida pela fibra óptica do QBH origina-se de uma fonte pontual e apresenta certo ângulo de divergência. À medida que se propaga, ele se espalha em formato cônico, como ligar uma lanterna e acender um fósforo na escuridão.
O objetivo do colimador é converter a luz divergente em luz paralela e garantir que ela viaje em linha reta sem desvio. Além disso, o raio da cintura do feixe é controlado para restringi-lo ao estreito caminho óptico da cabeça de soldagem.
Balanço da viga
Na soldagem manual, o objetivo do balanço do feixe é melhorar a adaptabilidade da folga da solda.
Devido ao pequeno tamanho do ponto focalizado, pode ser um desafio seguir a trilha de solda enquanto a segura. Além disso, também pode ser um desafio cobrir a solda com uma grande lacuna.
Para enfrentar esses desafios, o feixe é organizado em uma linha reta de até 3,0 mm de largura. Isso permite que o operador alinhe e cubra convenientemente o laser com a solda.
A oscilação do feixe é obtida por uma lente vibratória que desvia rapidamente para frente e para trás, acionada por um motor. Isto altera efetivamente o caminho do feixe de laser.
O princípio básico é mostrado na figura abaixo:
De acordo com a lei básica da reflexão, o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência.
Quando o galvanômetro está posicionado no ângulo 1, a luz é refletida ao longo do caminho 1 e focada no ponto 1. Da mesma forma, quando está posicionado no ângulo 2, a luz é refletida ao longo do caminho 2 e focada no ponto 2.
Se o galvanômetro oscilar entre os ângulos 1 e 2, o ponto de luz focalizado se moverá para frente e para trás entre os pontos 1 e 2. Quando a velocidade do movimento for suficientemente alta, ele aparecerá como uma linha reta.
O comprimento desta linha reta é conhecido como “largura de oscilação”, enquanto a frequência de deflexão é conhecida como “frequência de oscilação”.
O soldador portátil inteligente refrigerado a ar tem uma largura de balanço ajustável de 0 ~ 5 mm e uma frequência de balanço ajustável de 0 ~ 300 Hz.
Focagem do feixe
O galvanômetro reflete um feixe de luz paralelo que converge para um pequeno ponto após passar pela lente de foco. O pequeno ponto incide então na superfície da peça.
O objetivo da lente de focagem é concentrar os feixes paralelos, formando um pequeno ponto de luz. Isso permite a produção de superdensidade de energia.
Papel das lentes protetoras
Durante a soldagem manual, são produzidos fumaça e poeira, o que pode danificar potencialmente a lente de foco. Portanto, é essencial salvaguardar a lente para garantir a sua funcionalidade e longevidade, proporcionando isolamento e proteção adequados.
Conclusão
As lentes de proteção são consideradas consumíveis, por isso é importante verificar regularmente o seu estado. A frequência destas verificações deve ser determinada com base no nível de intensidade do serviço e no ambiente em que o equipamento está sendo utilizado.
