Лазерная 2.5 D и 3D обработка

Электрически перестраиваемые оптические решения для лазерной обработки обеспечивают высочайшие характеристики по размеру пятна, стабильности, воспроизводимости и сроку службы без дорогой громоздкой оптики и линз f-theta. Есть несколько сравнительных преимуществ:
•    Маркировка большой площади c большим доступным диапазоном для перемещения по оси Z
•    Быстрое и точное перемещение по оси Z
•    Стабильно малый размер пятна
•    Компактный форм-фактор и небольшой вес
•    Простая интеграция с вариантами аналогового и цифрового управления
•    Коаксиальный кабель для визуального мониторинга
EL-10-42-OF – объектив Optotune с перестраиваемым фокусным расстоянием премиум-класса со встроенной оптической обратной связью является идеальным выбором для требовательных систем лазерной обработки, где возникает запрос в быстром лазерном сканировании больших 3D объектов. Объектив можно использовать для всех основных промышленных лазерных приложений в ближнем ИК диапазоне длин волн (950–1100 нм), а также на длине волны 532 нм:
•    Маркировка, гравировка, сварка, пайка, резка, абляция, структурирование, аддитивное производство
Ассортимент продукции для лазерной обработки может быть быстро добавлен к производственной линии или установлен на роботе-манипуляторе.

Лазерная обработка 2.5 D

Многие лазерные отрасли полагаются на стабильную работу лазера в одной плоскости с периодическими или частыми переходами по оси Z. Обычно используются системы с моторизованной оптикой, однако, в большинстве случаев они громоздкие и медленные. Простое добавление компактного EL-10-42 к стандартной установке с объективом f-theta обеспечивает быструю и гибкую настройку рабочего расстояния в большом Z-диапазоне без необходимости использования механических столиков.

Например, с линзой f-theta с фокусным расстоянием 160 мм можно достичь Z-диапазона до 100 мм, как показано на рисунках 1, 2. Объектив EL-10-42-OF для 2.5D приложений обычно реализуется в конфигурации аналогового сигнала, при котором плата контроллера EL-E-OF-A управляет оптической мощностью объектива, отслеживая его оптическую обратную связь и температуру, позволяя переключаться между координатами на оси Z за миллисекунды.

Рисунок 1. Конфигурация для 2.5D лазерной маркировки с объективом EL-10-42, гальваническим сканером и линзой f-theta

Рисунок 2. Маркировочное поле и Z-диапазоны с объективом EL-10-42 в трех типичных конфигурациях f-theta

Лазерная 3D обработка 

Настоящая трехмерная лазерная обработка представляет собой особую проблему в отрасли, поскольку при этом приходится жертвовать скоростью, доступностью регулировки в Z-диапазоне, а также равномерностью пятна. Конфигурация с EL-10-42-OF, как показано на рисунках 3,4, поддерживаемая цифровым контроллером, использующим протокол XY2-100, устраняет все эти недостатки и одновременно обеспечивает высокую скорость обработки (до 6 м/с), большое поле сканирования, высокий Z-диапазон (до 1000×1000 мм) и постоянный размер пятна. Кроме того, такая конфигурация не требует линз f-theta, поскольку выравнивание поля выполняется самим объективом EL-10-42-OF; для определения начального рабочего расстояния требуется только стандартная оптика.

Рисунок 3. Конфигурация для 3D лазерной маркировки с помощью объектива EL-10-42, гальванического сканера и стандартной оптической 

Рисунок 4. Сравнение размеров лазерного пятна (в микронах) в двух конфигурациях: с объективом EL-10-42-OF и стандартной оптикой (без линзы f-theta) и типичная конфигурация f-theta с объективом EL-10-42

2D-зеркала для лазерных приложений

Многочисленные компактные и недорогие системы могут быть легко реализованы с помощью двумерных зеркал Optotune в конфигурациях с перестраиваемыми объективами или без. Области применения варьируются от медицинских (офтальмология), где обычно используются маломощные (до 1 Вт) импульсные или непрерывные лазеры видимого диапазона, до значительно более мощных лазерных пучков в ближнем ИК-диапазоне для таких применений, как очистка поверхностей.

2D зеркало MR-15-30 2D размером 15 мм обеспечивает оптическое отклонение пучка до ±50° (поле обзора 100°) в своей стандартной нерезонансной конфигурации (квазистатическая по обеим осям). Зеркало также включает в себя систему обратной связи по положению, которая позволяет осуществлять точное ПИД (пропорциональное-интегрально-дифференцирующее) регулирование с использованием различных стандартных металлических (золотых или серебряных) и диэлектрических покрытий.

Рисунок 7. Конфигурация с 2D-зеркалом Optotune и (опционально) перестраиваемым объективом для лазерных приложений

© Onset

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по поставке лабораторного и научного оборудования производства Onset на территории РФ