تحديات معالجة الليزر وتبريد الليزر للمواد ذات الانعكاسية العالية

تتطور صناعة الليزر بسرعة كبيرة، وخاصة في مجالات التصنيع واسعة النطاق مثل السيارات، والإلكترونيات، والآلات، والطيران، والصلب. وقد اعتمدت هذه الصناعات تقنية المعالجة بالليزر كبديل مطور لطرق المعالجة التقليدية، ودخلت عصر "التصنيع بالليزر".

ومع ذلك، فإن معالجة الليزر للمواد ذات الانعكاسية العالية، بما في ذلك القطع واللحام، لا تزال تشكل تحديًا كبيرًا. يتشارك معظم مستخدمي معدات الليزر هذا القلق ويتساءلون: هل يمكن لمعدات الليزر المشتراة معالجة مواد عالية الانعكاس؟ هل تتطلب معالجة المواد عالية الانعكاس بالليزر مبرد ليزر؟

عند معالجة المواد ذات الانعكاسية العالية، هناك خطر حدوث تلف في رأس القطع أو اللحام والليزر نفسه إذا كان هناك ليزر ذو انعكاسية عالية بشكل مفرط في داخل الليزر. يكون هذا الخطر أكثر وضوحًا بالنسبة لمنتجات الليزر الليفي عالية الطاقة، حيث أن قوة الليزر العائد أعلى بكثير من قوة منتجات الليزر منخفضة الطاقة. تشكل المواد ذات الانعكاسية العالية أيضًا خطرًا على الليزر، لأنه إذا لم يتم اختراق المادة، فإن الضوء المرتد عالي الطاقة يدخل إلى داخل الليزر، مما يتسبب في حدوث تلف.

ما هي المادة ذات الانعكاسية العالية؟

المواد ذات الانعكاسية العالية هي تلك التي يكون معدل امتصاصها منخفضًا بالقرب من الليزر بسبب مقاومتها الصغيرة وسطحها الأملس نسبيًا. يمكن الحكم على المواد ذات الانعكاسية العالية من خلال الشروط الأربعة التالية:

1. استناداً إلى طول موجة خرج الليزر

تظهر المواد المختلفة معدلات امتصاص متفاوتة لليزر بأطوال موجية مختلفة للإخراج. قد يكون لدى البعض انعكاس عالي بينما قد لا يكون لدى البعض الآخر.

2. استنادا إلى بنية السطح

كلما كان سطح المادة أكثر نعومة، كلما كان معدل امتصاصها لليزر أقل. حتى الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن يكون عاكسًا بدرجة عالية إذا كان ناعمًا بدرجة كافية.

3. الحكم على أساس المقاومة

تتمتع المواد ذات المقاومة المنخفضة عادةً بمعدلات امتصاص أقل لليزر، مما يؤدي إلى انعكاس كبير. وعلى العكس من ذلك، فإن المواد ذات المقاومة العالية لها معدلات امتصاص أعلى.

4. الحكم على حالة السطح

يؤثر الاختلاف في درجة حرارة سطح المادة، سواء كانت في حالة صلبة أو سائلة، على معدل امتصاص الليزر. بشكل عام، تؤدي درجات الحرارة الأعلى أو الحالات السائلة إلى معدلات امتصاص ليزر أعلى، في حين أن درجات الحرارة المنخفضة أو الحالات الصلبة لها معدلات امتصاص ليزر أقل.

كيفية حل مشكلة معالجة الليزر للمواد ذات الانعكاسية العالية؟

وفيما يتعلق بهذه المسألة، فإن كل مصنع لمعدات الليزر لديه تدابير مضادة مقابلة. على سبيل المثال، قامت شركة Raycus Laser بتصميم نظام حماية من الضوء عالي الانعكاس على أربعة مستويات لمعالجة مشكلة معالجة المواد عالية الانعكاس بالليزر. وفي الوقت نفسه، تمت إضافة وظائف مختلفة لمراقبة الضوء العائد لضمان الحماية في الوقت الفعلي لليزر عند حدوث معالجة غير طبيعية.

مبرد الليزر يعد ذلك ضروريًا لضمان استقرار مخرج الليزر.

يعد الإخراج المستقر لليزر رابطًا مهمًا لضمان كفاءة معالجة الليزر العالية وإنتاجية المنتج. يعتبر الليزر حساسًا لدرجة الحرارة، لذا فإن التحكم الدقيق في درجة الحرارة أمر ضروري أيضًا. تتميز مبردات الليزر TEYU بدقة درجة حرارة تصل إلى ±0.1 درجة مئوية، والتحكم المستقر في درجة الحرارة، ووضع التحكم المزدوج في درجة الحرارة بينما الدائرة ذات درجة الحرارة العالية لتبريد البصريات والدائرة ذات درجة الحرارة المنخفضة لتبريد الليزر، ووظائف تحذير التنبيه المختلفة لحماية معدات معالجة الليزر بالكامل للمواد ذات الانعكاسية العالية!