新式激光製導矽鏡是由德國Fraunhofer矽技術研究所和材料技術的工程師共同開發的,目的是應對高功率激光焊接切割。微機電體(ti) 係(MEMS)轉向鏡,是蝕刻的矽片,能夠應對千瓦級的能量,而不是傳(chuan) 統的毫瓦級體(ti) 係。
大功率操作可能性是由於(yu) 一個(ge) 新的保護塗層在合作開發的項目,以及一種新式的真空鏡片。小巧的MEMS鏡的優(you) 勢是,能夠以極高的速度來回旋轉,到達0.1MHz的頻率。與(yu) 傳(chuan) 統激光體(ti) 係比較(作業(ye) 頻率為(wei) 1KHz),工件上的激光能量散布分布效率更高。
加工一個(ge) 特定材料,如果MEMS鏡滾動緩慢,焊接時光束能量不能有用的分散。“比較之下,高速振動的激光束使分配熱量和調整各自處理的使命愈加有用,”Andreas Wetzig說,Fraunhofer試驗室激光燒蝕和切開專(zhuan) 家。
試驗標明,MEMS鏡具有各式各樣的可能性,例如在切開、焊接、外表硬化。“咱們(men) 能夠將鋁和銅焊接在一同,例如,金屬的熱量輸入準確操控使加熱消融的更多。”Wetzig說。MEMS鏡也更簡單焊接鋁合金。當時,鋁合金焊縫通常多氣孔,合金中某些物質在焊接進程掃除氣體(ti) ,構成氣泡。而微鏡體(ti) 係能夠操控熱量輸入,這樣保持液體(ti) ,直到物質徹底排出。
盡管當時固體(ti) 激光器能夠切開金屬,可是切開邊際的質量達不到CO2激光器切開水平。運用MEMS鏡針對性操控能量輸入,削減邊際粗糙度,避免切開邊際毛刺構成。
全新的MEMS鏡在高功率激光下作業(ye) ,不僅(jin) 是由於(yu) 特反光塗料,而且是不尋常的尺寸。一般來說,微機電鏡直徑隻要1到2毫米;全新微機電鏡直徑為(wei) 20毫米,乃至能夠處理較大的激光光束,極大提升輸出。
開發人員的應戰在於(yu) 實現更高的頻率。“為(wei) 了處理這個(ge) 問題,在真空環境下操作鏡片以削減振動鏡片的衰減,“MEMS鏡專(zhuan) 家Ulrich Hofmann說。
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