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快速的硅微镜系统可以大大改善激光焊接和切割

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-30 0:04:32 * 浏览: 0
新型激光制导硅镜是由德国弗劳恩霍夫硅技术研究所和材料技术工程师共同开发的,用于处理高功率激光焊接和切割。微机电系统(MEMS)转向镜是可处理千瓦级能量的蚀刻硅晶片,而不是传统的毫瓦级系统。大功率操作的可能性归因于合作开发的新保护涂层项目和新型真空透镜工具。紧凑型MEMS反射镜的主要优点是它可以以很高的速度来回旋转,达到0.1MHz的频率。与传统的激光系统(工作频率为1KHz)相比,激光在工件上的能量分布更为有效。在加工特定材料时,如果MEMS反射镜缓慢旋转,则在焊接过程中无法有效地分配束能量。相比之下,Fraunhofer实验室的激光烧蚀和切割专家安德烈亚斯·韦茨希格(Andreas Wetzig)说,相反,快速振荡的激光束使散发热量和调整相应工艺的任务更加有效。实验表明,MEMS反射镜具有多种可能性,例如切割,焊接和表面硬化。 ldquo,我们可以将铝和铜焊接在一起,例如,金属的热量输入控制使加热更多地融化。韦齐格说。 MEMS反射镜也更容易焊接铝合金。目前,铝合金焊缝通常是多孔的,因为合金中的某些物质在焊接过程中会排除气体,从而形成气泡。微镜系统可以控制热量输入,从而使熔体保持液体流动,直到物质完全排出为止。尽管当前的固态激光器可以切割金属,但是切割边缘的质量无法达到CO2激光切割的水平。使用MEMS反射镜控制能量输入,减少边缘粗糙度,并避免形成切削刃毛刺。新型MEMS反射镜可在大功率激光下工作,这不仅是因为其特殊的反射涂层,而且还具有不寻常的尺寸。一般来说,微机电镜的直径只有1至2毫米,新的微机电镜的直径为20毫米,它甚至可以处理更大的激光束,从而显着提高输出。开发人员面临的挑战是获得更高的频率。 “为解决此问题,我们在真空环境中操作透镜以减小振荡透镜的衰减,” MEMS镜专家Ulrich Hofmann说道。