CHẤT LƯỢNG CHÙM TIA LASER TRONG ỨNG DỤNG HÀN LASER

Th5 07,2024
Tác giả: Nguyen Van Khoi

CHẤT LƯỢNG CHÙM TIA LASER

Hàn laser yêu cầu một điểm chùm tia nhỏ có khả năng xuyên sâu, do đó chùm tia laser cường độ cao và độ khuếch tán thấp được coi là chùm tia laser có chất lượng cao.

Chất lượng của chùm tia laser được xác định bởi sự hội tụ của chùm tia và cường độ của tia laser. Tuy nhiên, do các chùm tia laser được sử dụng để hàn laser không thể nhìn thấy được bằng mắt thường nên chất lượng chùm tia được kiểm soát bằng cách hiển thị tia laser bằng một thiết bị đo laser chuyên dụng.

SỰ HỘI TỤ CHÙM TIA

Chất lượng của chùm tia laser phần lớn được quyết định bởi hai yếu tố:

  • Bước sóng
  • Mật độ năng lượng

Những yếu tố này phần lớn bị ảnh hưởng bởi hai yếu tố riêng biệt va có thể quản lý được:

  • Tích tham số chùm tia (BPP)
  • Cường độ laser

TÍCH THAM SỐ CHÙM TIA (BPP – BEAM PARAMETER PRODUCT)

Trong khoa học laser, tích tham số chùm tia là tích của góc phân kỳ của chùm tia laser và bán kính của chùm tia tại điểm hẹp nhất của nó. BPP định lượng chất lượng của chùm tia laser và mức độ tập trung của nó vào một điểm nhỏ. Chùm tia Gaussian có BPP thấp nhất có thể, bằng bước sóng của ánh sáng

Khi đi qua thấu kính hội tụ, mối quan hệ sau đây giữa đường kính điểm và góc phân kỳ sau điểm hội tụ của thấu kính sẽ được áp dụng.

Ở đây, M² mô tả chất lượng chùm tia theo đơn vị [mm mrad].
Từ đó có thể suy ra rằng góc chùm và góc hội tụ nhỏ hơn cũng như giá trị BPP nhỏ hơn sẽ cho phép thâm nhập sâu hơn và xử lý nhanh hơn của chùm tia laser

Trong hàn và xử lý laser khác, M² thường được sử dụng làm thông số để thể hiện chất lượng chùm tia. Ví dụ, chất lượng chùm tia của laser sợi quang thường được biểu thị bằng giá trị M². Ở bước sóng λ, mối quan hệ giữa M² và BPP có thể được biểu thị bằng phương trình sau:

CƯỜNG ĐỘ LASER

Cường độ của tia laser là công suất laser chia cho độ hội tụ, trong đó độ hội tụ là diện tích điểm hàn nhân với góc khối của chùm tia. Điều này có nghĩa là đầu ra cao hơn và độ hội tụ cao hơn sẽ tạo ra cường độ cao hơn:

  • B: Cường độ laser  (kW / mm2 × sr)
  • πωo2: Diện tích điểm hàn
  • πθ2: Góc khối chùm tia
  • Cường độ = Công suất ra / Độ hội tụ
  • Độ hội tụ (Ω) = Diện tích điểm hàn (πωo2) × Góc khối chùm tia (πθ2)

Quý khách hàng quan tâm đến các giải pháp và thiết bị hàn laser fiber của Automech cung cấp xin vui lòng tham khảo: https://www.youtube.com/@Automech_mechanical