क्या एडजस्टेबल स्पॉट डीओई लेजर मॉड्यूल का इस्तेमाल लेजर वेल्डिंग में किया जा सकता है?

डीओई लेजर मॉड्यूलऊर्जा-समायोज्य पॉइंट-रिंग स्पॉट पैदा करता है जिसका उपयोग लेजर वेल्डिंग के लिए किया जा सकता है। लेकिन इसका इस्तेमाल कैसे करें? आइए एक साथ ज्ञान सीखें!

पॉइंट गॉसियन रिंग लेजर ऊर्जा वितरण का उपयोग करके लेजर वेल्डिंग गति को समायोजित किया जा सकता है, और पॉइंट रिंग स्पॉट ऊर्जा प्रक्रिया को समायोजित करके पॉइंट रिंग लेजर वेल्डिंग प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है, ताकि वेल्डिंग की गति और प्रभाव में सुधार हो सके। यहां मानक फाइबर लेज़रों के पॉइंट रिंग स्पॉट को आकार देने के लिए लेजर विवर्तन पर आधारित एक उपन्यास और सरल अवधारणा है। डीओई पर आधारित गौसियन रिंग लेजर शेपिंग विधि में केवल दो डीओई लेंस होते हैं। इसका उपयोग करना आसान है और उपयोगकर्ताओं को इष्टतम वेल्डिंग प्रभाव खोजने में मदद करने के लिए बिंदुओं और रिंग लाइट स्पॉट के बीच ऊर्जा अनुपात को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकता है। मॉड्यूल को केंद्र स्थान की 100 प्रतिशत ऊर्जा और केंद्र स्थान की कोई ऊर्जा के बीच घुमाया जा सकता है, सिंगल-मोड और मल्टी-मोड लेजर के साथ काम कर सकता है, अत्यधिक कॉम्पैक्ट (20 मिमी से कम लंबा) है, और इसमें उच्च लेजर है- निष्क्रिय विवर्तक तत्वों की प्रेरित क्षति सीमा (LDT)। यह अवधारणा एक विशेष गॉसियन रिंग लेजर फाइबर लेजर की आवश्यकता से बचाती है और वेल्डेड लेजर हेड के डिजाइन को बहुत सरल बनाती है।

लेजर वेल्डिंग ऑटोमोटिव, जहाज निर्माण, बैटरी पैक और अन्य उद्योगों में कई औद्योगिक प्रक्रियाओं में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली एक तकनीक है, जिसमें कई लेजर वेल्डिंग अनुप्रयोगों में वेल्डिंग गति सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया सीमित कारकों में से एक बन जाती है। लेजर की उच्च वेल्डिंग गति वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान विभिन्न भौतिक घटनाओं, जैसे स्पैटर, कूबड़ और वेल्ड की बढ़ी हुई सरंध्रता द्वारा सीमित होगी। पॉइंट-रिंग लेजर वेल्डिंग विधि का उपयोग करते समय इन वेल्डिंग प्रक्रियाओं की सीमाओं को बहुत कम किया जा सकता है। वेल्डिंग सामग्री के विभिन्न प्रक्रिया मापदंडों (जैसे धातु की मोटाई, धातु के प्रकार और ज्यामिति) के लिए, पॉइंट-रिंग लेजर वेल्डिंग को उच्च वेल्डिंग गति पर सर्वोत्तम प्रक्रिया प्रदान करने के लिए विभिन्न समायोज्य पॉइंट-रिंग ऊर्जा अनुपात की आवश्यकता होती है। इसलिए, कई ऑप्टिकल प्रणालियों के लिए, एक नियंत्रित, समायोज्य बीम पावर शेपिंग समाधान एक तुलनात्मक लाभ है।

जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, इस पॉइंट-रिंग स्पॉट शेपिंग स्कीम में, दो डीओई की तीन सापेक्ष स्थिति (ए, बी, और सी) को ऊपर की ओर दिखाया गया है: दो डीओई के सापेक्ष रोटेशन कोण 0, 7.5, और 15 डिग्री क्रमशः। नीचे, ऊपर में घूर्णन की प्रत्येक दिशा से जुड़े तीव्रता वितरण को दर्शाता है: (डी) जिसमें सभी शक्ति केंद्र बिंदु पर केंद्रित होती है, (एफ) जिसमें सभी शक्ति अंगूठी पर केंद्रित होती है, जबकि (ई) स्थान है जहां एक समायोज्य बिंदु रिंग ऊर्जा आनुपातिक रूप से वितरित की जाती है, जिसमें कुछ ऊर्जा केंद्र बिंदु पर और आसपास के रिंग में भाग होती है।

गॉसियन रिंग लेजर शेपिंग में, फाइबर के एडजस्टेबल पॉइंट रिंग स्पॉट एनर्जी अनुपात की योजना के आधार पर, पॉइंट रिंग स्पॉट शेपिंग का अधिक सामान्य तरीका एक विशेष मल्टी-मोड फाइबर लेजर का उपयोग करना है, जिसमें एक डबल या तीन कोर होता है, केंद्र कोर एक या दो समवर्ती रिंग कोर से घिरा हुआ है, और प्रत्येक कोर अपनी लेजर शक्ति को अलग से सेट कर सकता है। इस प्रकार, केंद्रीय प्रकाश स्थान और आसपास के रिंग लाइट स्पॉट की शक्ति को समायोजित किया जा सकता है। आम मल्टी-मोड हाई-पावर फाइबर लेज़रों की तुलना में, इस लेज़र सिस्टम में उच्च जटिलता और लागत है। दूसरे, इस तरह के गॉसियन रिंग लेजर के आकार के फाइबर का उच्च न्यूमेरिकल एपर्चर (एनए) एक विशेष समापक की आवश्यकता को दर्शाता है, जिसे अक्सर उपयोग में आने वाले फाइबर लेसरों के मानक वेल्डेड ऑप्टिकल घटक की तुलना में बड़े ऑप्टिकल घटक की आवश्यकता होती है। अंत में, अक्सर केंद्रीय और कुंडलाकार धब्बों के बीच के अनुपात की एक सीमा होती है। पॉइंट-रिंग लेजर वेल्डिंग में, मिलाप संयुक्त पर अधिक शक्ति प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर रिंग के अंदर शक्ति को बढ़ाना आवश्यक होता है। अधिकांश शक्ति केंद्रीय स्थान में जाती है और केवल एक छोटा सा हिस्सा रिंग स्पॉट में जाता है, इसलिए इस मामले में पूर्ण लेजर शक्ति का उपयोग नहीं किया जा सकता है जब तक कि कस्टम फाइबर कोर अनुपात का उपयोग नहीं किया जाता है।

यह आंकड़ा फाइबर गॉसियन रिंग लेजर शेपिंग पर आधारित पॉइंट-रिंग स्पॉट की एक वैकल्पिक विधि का वर्णन करता है, जो पॉइंट-रिंग लेजर वेल्डिंग प्रभाव को प्राप्त करता है, पूर्ण शक्ति अनुपात समायोजन को सक्षम करता है, और यह एक सरल, किफायती और प्रत्यक्ष ऑप्टिकल प्रणाली भी है। विवर्तनिक प्रकाशिकी के आधार पर, इस विधि ने मल्टी-किलोवाट फाइबर लेजर सिस्टम के सिस्टम स्पेस आकार के लिए एक अच्छा समाधान प्रदान किया है और ऑप्टिकल सिस्टम में एक और घटक जोड़ने के नुकसान को खत्म कर दिया है।

विवर्तन आकार देने वाली योजना में दो समान विवर्तन तत्व डीओई होते हैं, जिन्हें चरण प्लेट्स के रूप में भी जाना जाता है, जो एक ही ऑप्टिकल अक्ष पर रखे जाते हैं। एक चरण प्लेट को दूसरे चरण में घुमाकर, रिंग और केंद्र बिंदु के बीच चरण विलंब प्राप्त किया जा सकता है। जब चरण प्लेटों के बीच रोटेशन शून्य होता है और पूर्ण खंडों के बीच, कुल चरण भाग में ओवरलैप होता है, जैसा कि चित्र 1b में दिखाया गया है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा का हिस्सा रिंग में प्रवेश करता है, जबकि शेष ऊर्जा केंद्र बिंदु में प्रवेश करती है, का अनुपात जिसे लगातार समायोजित किया जा सकता है।

पॉइंट-रिंग स्पॉट के ऊर्जा हस्तांतरण की समग्र दक्षता एकल केंद्रीय बिंदु के लिए 100 प्रतिशत से एकल रिंग के लिए 80 प्रतिशत तक भिन्न होती है। दक्षता उच्च विवर्तन संचरण आदेशों के लिए खो जाती है और उच्च कोणों पर दूसरे क्रम की अंगूठी के रूप में दिखाई देती है। भिन्नता की पूरी श्रृंखला एक घूर्णन कोण पर होती है, जो एक कोण खंड के बराबर होती है। केंद्र बिंदु की शक्ति भिन्नता चित्र 2 में दिखाई गई है, जिसका घूर्णन कोण के साथ एक गैर-रैखिक संबंध है।

पॉइंट-रिंग लेजर वेल्डिंग में एडजस्टेबल पॉइंट-रिंग स्पॉट एनर्जी का अनुकूलन बहुत महत्वपूर्ण है। एक बार प्रक्रिया पैरामीटर निर्धारित हो जाने के बाद, समायोज्य टोरॉयडल और पॉइंट-आकार वाले मॉड्यूल को एक निष्क्रिय डीओई द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जिसका कस्टमाइज्ड टोरॉयडल टू पॉइंट-शेप पावर अनुपात किसी विशेष वेल्डिंग प्रक्रिया के लिए सबसे अच्छा विकल्प माना जाता है। यह एक अधिक कॉम्पैक्ट और किफायती आर्थोपेडिक समाधान प्रदान करता है। डू-आधारित विवर्तन-आधारित विधियों का यह वर्ग बाजार में वर्तमान में मौजूद फाइबर-ऑप्टिक समाधानों की तुलना में स्पॉट रिंग्स के बीच शक्ति अनुपात पर पूर्ण नियंत्रण प्रदान करता है, जबकि अधिक सीमित ट्यूनेबिलिटी वाले फाइबर-ऑप्टिक समाधानों के विपरीत। इस मॉड्यूल को बड़े बीम (15-22 मिमी व्यास में) के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, जो आमतौर पर मल्टी-किलोवाट लेजर के लिए उपयोग किया जाता है, यानी ऑप्टिकल तत्व को एक ऑफ-द-शेल्फ मैनुअल या इलेक्ट्रिक रोटेटिंग स्टैंड पर एक ऑप्टिकल मॉड्यूल बनाने के लिए लगाया जा सकता है। . इस तरह के मॉड्यूल को लेजर कोलिमेटर के पीछे ऑप्टिकल अक्ष पर रखा जा सकता है, या इससे भी बेहतर, सीधे लेजर हेड या स्कैनिंग सिस्टम के प्रवेश द्वार पर रखा जा सकता है। ये कॉन्फ़िगरेशन वेल्डेड ऑप्टिक्स को मानक मल्टीमोड फाइबर लेज़रों में उपयोग किए जाने वाले लोगों के साथ संगत होने की अनुमति देते हैं, बिना बड़े NA और बड़े, अधिक महंगे ऑप्टिक्स की आवश्यकता होती है, जैसा कि रिंग-मोड फाइबर लेज़रों में होता है। समायोज्य बिंदु कुंडलाकार स्थान ऊर्जा अनुपात के समायोजन को पूरा करने के लिए कुछ सेकंड के लिए रोटरी टेबल को पैंतरेबाज़ी करके समायोजन की पूरी श्रृंखला को प्राप्त करने की आवश्यकता है। इसके अलावा, यह एकल-मोड घटना बीम का उपयोग करके माइक्रो वेल्डिंग के लिए विशेष रूप से उपयोगी है, क्योंकि मशीनिंग गति को सीमित करने वाले कारक एकल-मोड फाइबर की शक्ति नहीं होते हैं, बल्कि कूबड़, सरंध्रता और अन्य समस्याएं हो सकती हैं। स्पॉट के आसपास कुंडलाकार क्षेत्र में लेजर शक्ति के हिस्से को स्थानांतरित करके कम किया जा सकता है। इसके अलावा, इसके विवर्तन समाधान का रिंग एंगल इनपुट बीम के आकार के प्रति असंवेदनशील है, जो आकार देने के लिए अधिक लचीलापन प्रदान करता है। इसलिए, विवर्तन-आधारित पॉइंट-रिंग स्पॉट शेपिंग मोड लेजर वेल्डिंग के लिए कई लाभ प्रदान करता है, और साथ ही, यह सरल, कम लागत और मजबूत है।

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