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激光焊接頭出光不穩(wěn)定是什么原因?

激光焊接頭是激光錫焊中必不可少的部件,激光焊接頭在日常使用中,可能會出現(xiàn)出光不穩(wěn)定的情況,這是什么原因造成的呢?松盛光電來給大家介紹激光焊接頭為什么會出光不穩(wěn)定,來了解一下吧。

一、激光源相關(guān)因素

激光發(fā)生器故障

激光發(fā)生器內(nèi)部的光學(xué)元件損壞是常見原因之一。例如,諧振腔中的反射鏡受到污染或出現(xiàn)劃痕,會影響激光的反射和振蕩過程。當(dāng)激光在腔內(nèi)無法正常諧振時,輸出的激光能量就會不穩(wěn)定。就好比一個聲音的共鳴腔,如果其內(nèi)壁不平整,聲音的共鳴效果就會變差。

激光發(fā)生器的泵浦源出現(xiàn)問題也會導(dǎo)致出光不穩(wěn)定。對于固體激光器,泵浦燈老化或電源供應(yīng)不穩(wěn)定,會使激光工作物質(zhì)(如 Nd:YAG 晶體)不能得到穩(wěn)定的能量注入,從而導(dǎo)致激光輸出功率波動。這就像給一個水泵供水的水管,如果水壓不穩(wěn)定,水泵的出水速度和水量也會不穩(wěn)定。

激光功率控制模塊異常

功率控制模塊中的電子元件損壞或參數(shù)漂移,可能無法準確控制激光功率。例如,功率調(diào)節(jié)電位器老化,會使設(shè)定的功率值與實際輸出功率不符,導(dǎo)致出光不穩(wěn)定。其原理類似于一個調(diào)節(jié)音量的旋鈕,如果旋鈕內(nèi)部接觸不良,聲音的大小就會忽大忽小。

冷卻系統(tǒng)故障

激光源在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量,需要有效的冷卻系統(tǒng)來維持其正常工作溫度。如果冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障,如冷卻液不足、冷卻水泵損壞或者散熱器堵塞,激光發(fā)生器的溫度就會升高。這會導(dǎo)致激光工作物質(zhì)的光學(xué)性能發(fā)生變化,例如折射率改變,從而使激光輸出不穩(wěn)定。這就像電腦的 CPU,如果散熱不好,性能就會下降,在激光源這里就表現(xiàn)為出光不穩(wěn)定。

二、光路傳輸因素

光纖損壞或污染

光纖是傳輸激光的重要部件。如果光纖出現(xiàn)彎曲過度、折斷或者光纖芯受到污染,會使激光在傳輸過程中發(fā)生衰減或散射。例如,光纖在長期使用過程中,其表面可能會沾染灰塵或者油污,這些雜質(zhì)會吸收和散射激光,導(dǎo)致到達焊接頭的激光能量不穩(wěn)定。這如同一條供水管道,如果管道內(nèi)部有污垢或者出現(xiàn)破裂,水流就會受到影響。

光學(xué)鏡片組問題

激光焊接頭中的聚焦鏡片、準直鏡片等光學(xué)鏡片如果出現(xiàn)磨損、污染或者安裝位置偏移,會影響激光的聚焦和傳輸效果。例如,聚焦鏡片表面有劃痕,會使激光的聚焦光斑質(zhì)量下降,能量分布不均勻,進而導(dǎo)致出光不穩(wěn)定。這就像一個放大鏡,如果表面不平整,它對光線的聚焦效果就會大打折扣。

三、外部干擾因素

電磁干擾

焊接工作環(huán)境中存在的強電磁干擾源,如大型電機、高頻設(shè)備等,可能會影響激光焊接設(shè)備的電子控制系統(tǒng)。這些干擾信號可能會干擾激光功率控制信號或者激光發(fā)生器的正常工作信號,導(dǎo)致出光不穩(wěn)定。例如,在一個有很多大型電機同時運轉(zhuǎn)的工廠車間,電機產(chǎn)生的電磁場可能會干擾激光焊接設(shè)備的正常運行。

振動干擾

激光焊接頭如果受到外界的振動,會使光路中的光學(xué)元件發(fā)生位移。比如,焊接設(shè)備放置在振動較大的工作臺上,或者附近有重型設(shè)備在工作產(chǎn)生振動,會導(dǎo)致光纖、鏡片等部件的位置發(fā)生微小變化,從而影響激光的傳輸和聚焦,使出光不穩(wěn)定。這就像用一個望遠鏡觀察物體時,如果望遠鏡一直晃動,看到的圖像就會模糊且不穩(wěn)定。


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