在激光切割或激光焊接过程中,稳定的性能对于获得高质量的结果和避免对材料造成损害至关重要。必须对加工过程进行持续监控,并定期测量特定的激光参数。根据这些数据,可以及时发现任何问题,并作为预测性维护的一部分直接予以纠正。
一、激光切割和激光焊接的性能
在激光切割和激光焊接过程中,工艺性能不仅决定了产品质量,还决定了产品的盈利能力。在许多工业材料加工操作中,高精度的结果至关重要。如果激光系统发生偏移或工作不正确,加工后的部件就无法使用,而且往往会浪费昂贵的材料。要保证整个加工过程顺利进行,需要三个步骤: 监控、测量和维护。
首先,确保对整个加工过程进行监控。第二步,定期测量重要的激光参数,以便及时发现工艺中的问题。下一步是收集信息,以便主动制定维护计划,在浪费材料之前避免故障。
二、焦点转移问题
焦点偏移是经常影响激光切割工艺的一个问题。发生这种情况的原因是激光元件受到热影响,改变了元件的光学特性,这反过来(除其他影响外)又导致激光焦点位置移动。这意味着激光功率密度足以完成相应工作任务的点发生了偏移;激光与材料之间的相互作用不再按计划进行,从而出现加工误差。焦点偏移是需要通过定期测量监控激光加工过程的主要原因之一。这是确保加工过程中可重复结果的唯一方法。
三、监控和测量工艺
有许多激光参数可以对激光切割工艺得出结论,从而实现工艺监控。测量激光功率是检查激光器稳定性能的第一步。激光功率的任何无意降低都可能表明光学元件的污染在增加,并导致产品质量严重下降。
另一种测量方法是光束轮廓测量。例如,Ophir BeamWatch 系统可以根据瑞利散射实时测量几千瓦功率的激光光束。这种非接触式测量技术非常适合在工业激光切割或激光焊接过程中对激光束进行定期检查。
四、预测性维护的优势
如果安装了先进的激光参数监控系统,就能及时发现激光系统性能下降的信号或其他问题(如焦点偏移)。在激光切割工艺本身受到损害和产生废品之前,就可以进行维护或修理。这样可以防止材料浪费,避免昂贵的维修费用,并最大限度地缩短停机时间。
当然,如果某个激光组件出现故障,也可能需要进行计划外的维修工作;这种情况即使在维护良好的系统中也会发生。在这种情况下,激光测量技术通常非常有助于定位故障原因,从而实现快速维修或更换部件。
五、结论
在激光切割或激光焊接过程中,定期测量激光参数可以保持对过程的控制。同时,还能及时发现即将发生的故障,从而节省时间、金钱和材料。有了正确的测量理念,激光切割工艺就能顺利运行多年,并实现最高的生产率和性能。
深圳市博纳德精密仪器有限公司经营的产品有:Ophir激光功率计、Ophir光束质量分析仪、Scitec光学斩波器、SRS放大器、脉冲发生器、AA Lab Systems放大器/信号调节器等其它设备,如有需要可以联系我们。