Rofin Industrial Solid State Laser repair

Ang Rofin's (ngayon ay Coherent's) SLS series solid-state lasers ay gumagamit ng diode-pumped solid-state laser (DPSSL) na teknolohiya at malawakang ginagamit sa industriyal na pagproseso (tulad ng pagmamarka, pagputol, welding) at siyentipikong pananaliksik. Ang serye ng mga laser na ito ay kilala sa pinakamataas na katatagan, mahabang buhay at mahusay na kalidad ng beam (M²), ngunit maaaring mabigo ang mga ito pagkatapos ng pangmatagalang paggamit, na nakakaapekto sa pagganap.

Ipakikilala ng artikulong ito ang istraktura, mga karaniwang pagkakamali, mga ideya sa pagpapanatili, pang-araw-araw na pagpapanatili at mga hakbang sa pag-iwas sa serye ng SLS nang detalyado upang matulungan ang mga user na pahabain ang buhay ng kagamitan at bawasan ang downtime.

2. SLS serye laser istraktura komposisyon

Ang mga serye ng SLS laser ay pangunahing binubuo ng mga sumusunod na pangunahing module:

1. Laser ulo

Laser crystal: karaniwang Nd:YAG o Nd:YVO₄, na binomba ng laser diode.

Q-switch module (Q-Switch):

Acousto-optic Q-switch (AO-QS): angkop para sa mataas na rate ng pag-uulit (kHz level).

Electro-optic Q-switch (EO-QS): angkop para sa mga high-energy pulse (tulad ng micromachining).

Ang dalas ng pagdodoble ng kristal (SHG/THG) (opsyonal):

KTP (532nm green light) o BBO (355nm UV light) para sa wavelength conversion.

2. Diode pump module

Laser diode array (LDA): Nagbibigay ng 808nm pump light, na nangangailangan ng TEC temperature control upang mapanatili ang katatagan.

Temperature control system (TEC): Tinitiyak na ang diode ay gumagana sa pinakamainam na temperatura (karaniwan ay 20-25°C).

3. Sistema ng paglamig

Water cooling (Chiller): Ang mga high power na modelo (tulad ng SLS 500+) ay nangangailangan ng panlabas na chiller upang matiyak na ang temperatura ng laser head ay stable.

Air cooling (Air Cooling): Maaaring gumamit ang mga low power na modelo ng forced air cooling.

4. Optical system (Beam Delivery)

Beam expander (Beam Expander): Ayusin ang diameter ng beam.

Mga Salamin (HR/OC Mirrors): High reflection (HR) mirror at output coupling (OC) mirror.

Optical isolator (Optical Isolator): Pinipigilan ang pagbabalik ng liwanag mula sa pagkasira ng laser.

5. Kontrol at suplay ng kuryente

Drive power supply: Magbigay ng stable na current at modulation signal.

Control panel/software: Ayusin ang mga parameter gaya ng power, frequency, pulse width, atbp.

III. Mga karaniwang pagkakamali at ideya sa pagpapanatili

1. Walang laser output o power reduction

Mga posibleng dahilan:

Ang pagtanda o pinsala ng laser diode (pangkalahatang tagal ng buhay ay 20,000-50,000 oras).

Q switch module failure (AO-QS drive failure o crystal offset).

Pagkabigo ng sistema ng paglamig (masyadong mataas ang temperatura ng tubig o hindi sapat ang daloy).

Paraan ng pagpapanatili:

Suriin kung ang kasalukuyang LD ay normal (sumangguni sa teknikal na manwal).

Suriin kung normal ang ilaw ng bomba na may power meter.

Suriin ang Q switch drive signal at palitan ang AO/EO-QS kung kinakailangan.

2. Pagkasira ng kalidad ng beam (mode instability, spot deformation)

Mga posibleng dahilan:

Ang kontaminasyon ng optical component (maruming lens at kristal na ibabaw).

Resonant cavity misalignment (vibration sanhi ng lens displacement).

Crystal thermal lens effect (thermal deformation sanhi ng hindi sapat na paglamig).

Paraan ng pag-aayos:

Linisin ang optical component (gumamit ng anhydrous ethanol + dust-free cloth).

I-recalibrate ang resonant cavity (nangangailangan ng propesyonal na kagamitan tulad ng He-Ne laser collimator).

3. Pagbabago ng haba ng daluyong o pagbabawas ng kahusayan sa pagdodoble ng dalas

Mga posibleng dahilan:

Dalas ng pagdodoble ng kristal (KTP/BBO) temperatura drift o phase matching angle shift.

Paglipat ng wavelength ng bomba (kabiguan sa pagkontrol sa temperatura ng TEC).

Paraan ng pag-aayos:

I-recalibrate ang kristal na anggulo (gamitin ang precision adjustment frame).

Suriin kung stable ang TEC temperature control (PID parameter adjustment).

4. Madalas na alarma o awtomatikong pagsara

Mga posibleng dahilan:

Proteksyon sa sobrang temperatura (pagkabigo ng sistema ng paglamig).

Sobra sa suplay ng kuryente (pagtanda ng kapasitor o maikling circuit).

Kontrolin ang bug ng software (kailangan i-upgrade ang firmware).

Paraan ng pag-aayos:

Suriin ang daloy ng paglamig ng tubig at sensor ng temperatura.

Sukatin kung ang boltahe ng output ng power supply ay stable.

Makipag-ugnayan sa manufacturer para makuha ang pinakabagong firmware.

IV. Pang-araw-araw na paraan ng pangangalaga at pagpapanatili

1. Pagpapanatili ng optical system

Lingguhang inspeksyon:

Linisin ang output mirror at Q-switching window gamit ang anhydrous ethanol + dust-free cotton swab.

Suriin kung ang optical path ay offset (obserbahan kung ang light spot ay nakasentro).

Bawat 3 buwan:

Suriin kung ang frequency doubling crystal (KTP/BBO) ay nasira o nahawahan.

I-calibrate ang resonant cavity (gumamit ng collimated laser assistance kung kinakailangan).

2. Pagpapanatili ng sistema ng paglamig

Buwanang inspeksyon:

Palitan ang deionized na tubig (upang maiwasan ang pagbara ng scale sa pipeline).

Linisin ang chiller filter upang matiyak ang mahusay na pag-aalis ng init.

Bawat 6 na buwan:

Suriin kung normal ang water pump at sukatin ang bilis ng daloy (≥4 L/min).

I-calibrate ang sensor ng temperatura (error <±0.5°C).

3. Pagpapanatili ng electronic system

Quarterly inspeksyon:

Sukatin ang katatagan ng output ng power supply (kasalukuyang pagbabagu-bago <1%).

Suriin kung maganda ang saligan (iwasan ang electromagnetic interference).

Taunang pagpapanatili:

Palitan ang mga aging capacitor (lalo na ang high-voltage power supply part).

I-back up ang mga parameter ng kontrol upang maiwasan ang pagkawala ng data