弗劳恩霍夫研究所开发激光表面处理的超动态光学系统

时间:2018-08-15 13:40来源:Industrial Laser Solutions作者:David Belforte 点击:
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摘要:弗劳恩霍夫研究所开发20千瓦USP激光器激光表面处理的超动态光学系统大多数表面精加工的激光工艺可以描述为高精度和高质量,但速度太慢。认识到这一点,弗劳恩霍夫激光技术研究所(ILT;德国亚琛)和九个国际合作伙伴将开发两种新型光学器件,以快速调整激光束形状,以适应不断变化的激光表面处理情况。

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大多数表面精加工的激光工艺可以描述为高精度和高质量,但速度太慢。认识到这一点,弗劳恩霍夫激光技术研究所(ILT;德国亚琛)和九个国际合作伙伴将开发两种新型光学器件,以快速调整激光束形状,以适应不断变化的激光表面处理情况。


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这项名为ultraSURFACE的研究项目涉及来自德国,比利时,荷兰,以色列和瑞士的公司和研究所,研究和开发用于高通量激光表面处理的超动态光学系统。他们正在开发的两种用于近红外(近红外)范围的新型激光光学系统将理想的表面处理时间减少到十分之一,并将成本降低一半。

示出了在EU项目ultraSURFACE中开发的压电可变形镜(PDM)。 (版权所有:Fraunhofer ILT,德国亚琛)

其中一种光学器件专门设计用于使用激光和连续可调的压电变形镜(PDM)抛光和处理薄层。这确保了激光束适应处理情况,切换间隔<5 ms。激光束根据入射角重新成形,使得其在工件表面上的投影总是具有相同的形状并且强度保持恒定。这种操作很重要,因为只有当三维光束以高处理速度连续调整并且以恒定强度撞击表面时,激光处理的结果总是相同的,即使对于复杂的成形部件和不断变化的入射角。另一方面,如果激光束投影在倾斜表面上变形,则处理过的3D表面的质量也会恶化。

对于激光结构化,开发了第二个光学元件,允许四个光束平行使用,而不是通常的单光束,以提高处理速度和生产率。利用衍射光学元件(DOE),激光束被分成四个部分光束的方形光束。在ultraSURFACE项目中,开发了一种特殊的系统,利用该系统可以在几毫秒内调整每个单独的部分光束,以便始终有一个方形光束进行处理。



使用集成反射镜,激光束适应处理情况,切换间隔<5 ms。 (版权所有:Fraunhofer ILT,德国亚琛)

目前正在开发两种紧凑型光学模块。 UltraSURFACE团队将在2018年底之前在各种应用中测试他们在新激光系统中的潜力。一家瑞士公司正在建造一种工业级机器,可以灵活,经济,快速地用于抛光,结构和涂层。 ,这要归功于快速可互换的光学模块。使用新型光学元件和新机器,加工速度将提高10倍,因此基于激光的表面处理将为各行业的许多公司提供经济高效的传统表面处理替代方案。
【光粒网综合报道】( 责任编辑:Jucy )
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