1. Тусгай төхөөрөмж
Урьдчилан фокусын туяаны хэмжээ өөрчлөгдсөнөөс үүсэх фокусын цэгийн хэмжээ өөрчлөгдөхийг багасгахын тулд лазер хайчлах системийн үйлдвэрлэгч нь хэрэглэгчдэд сонгох хэд хэдэн тусгай төхөөрөмжийг санал болгодог.
(1) Коллиматор.Энэ бол өргөн тархсан арга бөгөөд өөрөөр хэлбэл СО2 лазерын гаралтын төгсгөлд коллиматорыг өргөтгөх боловсруулалт хийдэг.Өргөтгөсөний дараа цацрагийн диаметр томорч, ялгарах өнцөг багасч, ойрын төгсгөл болон алсын төгсгөлийн фокусын өмнөх цацрагийн хэмжээ нь зүсэх ажлын хүрээнд ижил ойролцоо байна.
(2) Хөдөлгөөнт линзний бие даасан доод тэнхлэгийг зүсэх толгойд нэмж оруулсан бөгөөд энэ нь Z тэнхлэг нь хушуу ба материалын гадаргуугийн хоорондох зайг хянадаг бие даасан хоёр хэсэг юм.Машины ажлын ширээг хөдөлгөх эсвэл оптик тэнхлэгийг хөдөлгөх үед цацрагийн F тэнхлэг нь ойрын төгсгөлөөс хамгийн төгсгөл хүртэл нэгэн зэрэг хөдөлдөг бөгөөд ингэснээр толбоны диаметр нь бүх боловсруулалтын талбайд ижил хэвээр байна. цацраг төвлөрч байна.
(3) Фокуслах линзний усны даралтыг хянах (ихэвчлэн металлын тусгалыг төвлөрүүлэх систем).Хэрэв фокусын өмнөх цацрагийн хэмжээ багасч, голч цэгийн диаметр томрох юм бол усны даралтыг автоматаар удирдаж, фокусын голчийг багасгахын тулд фокусын муруйлтыг өөрчилдөг.
(4) X ба Y чиглэлд нөхөн олговор олгох оптик замын системийг нисдэг оптик зам огтлох машинд нэмсэн.Өөрөөр хэлбэл, зүсэлтийн алслагдсан төгсгөлийн оптик зам нэмэгдэхэд нөхөн олговрын оптик зам богиносдог;Эсрэгээр, огтлох төгсгөлийн ойролцоох оптик замыг багасгах үед оптик замын уртыг тогтвортой байлгахын тулд нөхөн олговорын оптик замыг нэмэгдүүлнэ.
2. Зүсэх, цоолох технологи
Хавтангийн ирмэгээс эхэлж болох хэд хэдэн тохиолдлоос бусад төрлийн дулааны зүсэх технологи нь ерөнхийдөө хавтан дээр жижиг нүх өрөмдсөн байх ёстой.Өмнө нь лазераар тамгалах нийлмэл машинд цоолтуурын тусламжтайгаар нүхийг цоолж, дараа нь жижиг нүхнээс лазераар зүсдэг байв.Тамгалах төхөөрөмжгүй лазер зүсэх машинуудын хувьд цоорох хоёр үндсэн арга байдаг.
(1) Тэсэлгээний өрөмдлөг: материалыг тасралтгүй лазераар цацруулсаны дараа голд нүх үүсч, дараа нь хайлсан материалыг лазер туяатай коаксиаль хүчилтөрөгчийн урсгалаар хурдан зайлуулж нүх үүсгэдэг.Ерөнхийдөө нүхний хэмжээ нь хавтангийн зузаантай холбоотой байдаг.Тэсэлгээний нүхний дундаж диаметр нь хавтангийн зузааны хагас юм.Тиймээс зузаан хавтангийн тэсэлгээний нүхний диаметр нь том, дугуй биш юм.Энэ нь өндөр шаардлага бүхий эд ангиудад (тос шигтгээний давхарга гэх мэт) хэрэглэхэд тохиромжгүй, зөвхөн хаягдал дээр ашиглахад тохиромжгүй.Үүнээс гадна цооролтод хэрэглэдэг хүчилтөрөгчийн даралт нь зүсэхэд ашигладаг даралттай ижил байдаг тул цацрах нь их байдаг.
Нэмж дурдахад импульсийн цооролт нь хийн төрөл, хийн даралтыг өөрчлөх, цоорох хугацааг хянахын тулд илүү найдвартай хийн замын хяналтын системтэй байх шаардлагатай.Импульсийн цооролттой тохиолдолд өндөр чанартай зүсэлт авахын тулд бэлдэцийг хөдөлгөөнгүй байх үед импульсийн цооролтоос ажлын хэсгийг тогтмол хурдтайгаар тасралтгүй огтлоход шилжих технологид анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй.Онолын хувьд хурдатгалын хэсгийн зүсэлтийн нөхцлийг ихэвчлэн фокусын урт, цоргоны байрлал, хийн даралт гэх мэт өөрчилж болох боловч үнэн хэрэгтээ богино хугацаанд дээрх нөхцөлийг өөрчлөх боломжгүй юм.
3. Цоргоны дизайн, агаарын урсгалыг хянах технологи
Лазераар зүсэх ган, хүчилтөрөгч, төвлөрсөн лазер туяа нь хушуугаар дамжин зүсэгдсэн материал руу бууж, агаарын урсгалын цацраг үүсгэдэг.Агаарын урсгалд тавигдах үндсэн шаардлага нь зүсэлтэнд орох агаарын урсгал их, хурд нь өндөр байх ёстой бөгөөд ингэснээр хангалттай исэлдэлт нь зүсэлтийн материалыг бүрэн экзотермик урвал явуулах боломжтой болгодог;Үүний зэрэгцээ хайлсан материалыг шүршиж, үлээхэд хангалттай эрч хүч байдаг.Тиймээс цацрагийн чанар, түүний хяналтаас гадна зүсэлтийн чанарт шууд нөлөөлдөг хушууны дизайн, агаарын урсгалын хяналт (цоргоны даралт, агаарын урсгал дахь ажлын хэсгийн байрлал гэх мэт). ) нь бас маш чухал хүчин зүйлүүд юм.Лазер зүсэх зориулалттай цорго нь энгийн бүтэцтэй, өөрөөр хэлбэл төгсгөлд нь жижиг дугуй нүхтэй конус хэлбэрийн нүхтэй байдаг.Дизайн хийхэд ихэвчлэн туршилт, алдааны аргыг ашигладаг.
Цорго нь ерөнхийдөө улаан зэсээр хийгдсэн, эзэлхүүн багатай тул эмзэг хэсэг тул ойр ойрхон солих шаардлагатай байдаг тул гидродинамик тооцоо, шинжилгээ хийдэггүй.Ашиглаж байх үед тодорхой даралттай PN (хэмжигч даралт PG) бүхий хий нь цоргоны хажуу талаас орж ирдэг бөгөөд үүнийг цоргоны даралт гэж нэрлэдэг.Энэ нь цоргоны гаралтаас гадагшилдаг бөгөөд тодорхой зайд ажлын хэсгийн гадаргуу дээр хүрдэг.Түүний даралтыг огтлох даралт PC гэж нэрлэдэг, эцэст нь хий нь атмосферийн даралт ТХГН-ийн өргөтгөл.Судалгаанаас үзэхэд PN ихсэх тусам урсгалын хурд нэмэгдэж, PC нь нэмэгддэг.
Тооцоолохдоо дараах томьёог ашиглаж болно: v = 8.2d2 (PG + 1) V - хийн урсгалын хурд L / оюун ухаан - цорго диаметр MMPg - цорго даралт (хэмжигч даралт) бар
Янз бүрийн хийн даралтын босго өөр өөр байдаг.Цоргоны даралт энэ утгаас хэтэрсэн үед хийн урсгал нь ердийн ташуу цочролын долгион бөгөөд хийн урсгалын хурд нь дууны хурдаас хэт авиа руу шилждэг.Энэ босго нь PN ба PA-ийн харьцаа, хийн молекулуудын эрх чөлөөний зэрэгтэй (n) холбоотой: жишээлбэл, хүчилтөрөгч ба агаарын n = 5, тиймээс түүний босго PN = 1bar × (1.2)3.5=1.89бар。 Хэзээ цорго даралт өндөр, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), агаарын урсгал хэвийн, ташуу цочрол битүүмжлэл эерэг цохилт болж, огтлох даралт PC буурч, агаар урсгалын хурд буурч, ажлын хэсгийн гадаргуу дээр эргүүлэг гүйдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь хайлсан материалыг зайлуулах агаарын урсгалын үүргийг сулруулж, зүсэх хурдад нөлөөлдөг.Тиймээс төгсгөлд нь конус хэлбэрийн нүхтэй, жижиг дугуй нүхтэй хушууг ашигладаг бөгөөд хүчилтөрөгчийн цоргоны даралт ихэвчлэн 3 бараас бага байдаг.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 2-р сарын 26
