ફ્લાઈંગ લેસર વેલ્ડીંગ હેડનો વિગતવાર સારાંશ

વિગતવાર સારાંશફ્લાઇંગ લેસર વેલ્ડીંગ હેડ્સ

તે ઘટકોના નામ, વ્યાખ્યાઓ, સિદ્ધાંતો, ડિઝાઇન પરિમાણો અને સૂત્ર ગણતરીઓને આવરી લે છે, અને તે લાગુ પડે છેહાઇ-સ્પીડ સ્કેનીંગ વેલ્ડીંગ(જેમ કે ગેલ્વેનોમીટર સિસ્ટમ્સ) અથવા રિમોટ વેલ્ડીંગ એપ્લિકેશન્સ.

1. ફ્લાઈંગ વેલ્ડીંગ લેસર વેલ્ડીંગ હેડની રચના અને વ્યાખ્યા

ફ્લાઇંગ વેલ્ડીંગ (સ્કેનિંગ લેસર વેલ્ડીંગ) હાઇ-સ્પીડ ગેલ્વેનોમીટર પ્રતિબિંબિત લેસર બીમ દ્વારા ગતિશીલ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, અને મોટા વિસ્તાર માટે યોગ્ય છે અનેહાઇ-સ્પીડ વેલ્ડીંગતેના મુખ્ય ઘટકો નીચે મુજબ છે:

1. બીમ કોલિમેશન મોડ્યુલ

કોલિમેટર

કાર્ય: ઓપ્ટિકલ ફાઇબર દ્વારા ડાયવર્જન્ટ લેસર (NA=0.1~0.22) આઉટપુટને સમાંતર બીમમાં રૂપાંતરિત કરો.

મુખ્ય પરિમાણો: ફોકલ લંબાઈ fcoll, કોલિમેટેડ બીમ વ્યાસ Dcoll.

ફોર્મ્યુલા:

૧.૨ ગેલ્વેનોમીટર સ્કેનિંગ સિસ્ટમ

X/Y-અક્ષ ગેલ્વો મિરર્સ

કાર્ય: દ્વિ-પરિમાણીય પ્લેન સ્કેનિંગ પ્રાપ્ત કરવા માટે હાઇ-સ્પીડ ફરતા અરીસાઓ દ્વારા પ્રકાશ બીમની દિશા બદલો.

મુખ્ય પરિમાણો: સ્કેનિંગ ઝડપ (સામાન્ય રીતે ≥10m/s), પુનરાવર્તિત સ્થિતિ ચોકસાઈ (<±5μrad), અરીસાનું કદ (બીમ વ્યાસને આવરી લેવાની જરૂર છે ડીકોલ).

ગેલ્વેનોમીટર મોટર: <1ms ના પ્રતિભાવ સમય સાથે સર્વો મોટર અથવા ગેલ્વેનોમીટર મોટર.

૧.૩ ડાયનેમિક ફોકસિંગ મોડ્યુલ (એફ-થીટા લેન્સ અથવા ગેલ્વેનોમીટર + ફ્લેટ-ફીલ્ડ લેન્સ)

એફ-થીટા લેન્સ

કાર્ય: ફોકસ સુસંગતતા જાળવવા માટે ગેલ્વેનોમીટરના વિચલન કોણને સમતલ પર રેખીય વિસ્થાપનમાં રૂપાંતરિત કરો.

મુખ્ય સૂત્રો:

2. કાર્યકારી સિદ્ધાંત

બીમ પાથ: લેસર → કોલિમેટર → X ગેલ્વેનોમીટર → Y ગેલ્વેનોમીટર → F-થીટા લેન્સ → વર્કપીસ સપાટી.

ગતિશીલ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું:

જ્યારે ગેલ્વેનોમીટર ડિફ્લેક્શન કોણ θ હોય છે, ત્યારે F-થીટા લેન્સ દ્વારા ફોકસ પોઝિશન (x, y) ને આ રીતે રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે:

૩. મુખ્ય ડિઝાઇન પરિમાણો અને સૂત્રો

૩.૧ સ્પોટ સાઈઝ ગણતરી

કેન્દ્રિત સ્પોટ વ્યાસ d (વિવર્તન મર્યાદા):

૩.૨ સ્કેનિંગ રેન્જ અને ગેલ્વેનોમીટર એંગલ

મહત્તમ સ્કેનીંગ રેન્જ L:

૩.૩ વેલ્ડીંગ ગતિ અને પ્રવેગકતા

રેખીય વેગ v

૩.૪ ફોકસની ઊંડાઈ (DOF)

૩.૫ પાવર ડેન્સિટી અને એનર્જી ઇનપુટ

પાવર ડેન્સિટી I:

ઊર્જા ઘનતા E (પલ્સ વેલ્ડીંગ):

૪. વિકૃતિઓ અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન ડિઝાઇન

૪.૧ એફ-થીટા લેન્સ એબરેશન કરેક્શન

વિકૃતિ: તેને r∝θ ને સંતોષવાની જરૂર છે, અને બિનરેખીય વિકૃતિ <0.1% હોવી જોઈએ.

ક્ષેત્ર વક્રતા: બહુ-લેન્સ જૂથો દ્વારા સપાટ ક્ષેત્ર ડિઝાઇન કરો.

૪.૨ ગેલ્વેનોમીટર સિંક્રનાઇઝેશન ભૂલ

લંબગોળ ફોલ્લીઓ ટાળવા માટે X/Y ગેલ્વેનોમીટર વિલંબ <1μs હોવો જોઈએ.

5. ડિઝાઇન પ્રક્રિયાનું ઉદાહરણ

ઇનપુટ આવશ્યકતાઓ: સ્કેનિંગ રેન્જ L, સ્પોટ સાઈઝ d, વેલ્ડીંગ સ્પીડ v. F-થીટા લેન્સ પસંદ કરો: L=2fθtan(θmax) અનુસાર fθ નક્કી કરો.

ગેલ્વેનોમીટર પરિમાણોની ગણતરી કરો: કોણીય વેગ ω=v/fθ, અને ગેલ્વેનોમીટરની કામગીરી ચકાસો.

સ્પોટ ગુણવત્તા ચકાસો: Zemax/OpticStudio દ્વારા લેન્સ જૂથ વિકૃતિઓને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો.

6. સાવચેતીઓ

થર્મલ મેનેજમેન્ટ: ગેલ્વેનોમીટર અને લેન્સને ઉચ્ચ શક્તિ (જેમ કે >1kW) હેઠળ પાણી ઠંડુ કરવાની જરૂર પડે છે.

અથડામણ વિરોધી સુરક્ષા: યાંત્રિક અથડામણ ટાળવા માટે ગેલ્વેનોમીટરને કટોકટી બ્રેકિંગની જરૂર પડે છે.

માપાંકન: ઓપ્ટિકલ પાથ કોએક્સિઆલિટી (વિચલન <0.05mm) નિયમિતપણે માપાંકિત કરો.