Rofin pramoninio kietojo kūno lazerio remontas

„Rofin“ (dabar „Coherent“) SLS serijos kietojo kūno lazeriuose naudojama diodinio siurbimo kietojo kūno lazerio (DPSSL) technologija ir plačiai naudojami pramoniniame apdirbime (pvz., ženklinant, pjaustant, suvirinant) ir moksliniuose tyrimuose. Šios serijos lazeriai yra žinomi dėl savo didžiausio stabilumo, ilgaamžiškumo ir puikios spindulio kokybės (M²), tačiau jie gali sugesti po ilgalaikio naudojimo, o tai turi įtakos našumui.

Šiame straipsnyje bus išsamiai pristatyta SLS serijos struktūra, dažni gedimai, priežiūros idėjos, kasdienė priežiūra ir prevencinės priemonės, kurios padės naudotojams prailginti įrangos eksploatavimo laiką ir sumažinti prastovos laiką.

2. SLS serijos lazerio struktūros kompozicija

SLS serijos lazeriai daugiausia sudaryti iš šių pagrindinių modulių:

1. Lazerinė galvutė

Lazerinis kristalas: paprastai Nd:YAG arba Nd:YVO4, pumpuojamas lazeriniu diodu.

Q-switch modulis (Q-Switch):

Akustinis-optinis Q jungiklis (AO-QS): tinka dideliam pasikartojimo dažniui (kHz lygis).

Elektrooptinis Q jungiklis (EO-QS): tinka didelės energijos impulsams (pvz., mikroapdirbimui).

Dažnio padvigubinimo kristalas (SHG / THG) (pasirinktinai):

KTP (532 nm žalia šviesa) arba BBO (355 nm UV šviesa) bangos ilgiui konvertuoti.

2. Diodų siurblio modulis

Lazerinių diodų matrica (LDA): suteikia 808 nm siurblio šviesą, kuriai reikalingas TEC temperatūros valdymas, kad būtų išlaikytas stabilumas.

Temperatūros valdymo sistema (TEC): Užtikrina, kad diodas veiktų optimalioje temperatūroje (dažniausiai 20-25°C).

3. Aušinimo sistema

Aušinimas vandeniu (aušintuvas): didelės galios modeliams (pvz., SLS 500+) reikalingas išorinis aušintuvas, kad lazerio galvutės temperatūra būtų stabili.

Aušinimas oru (oro aušinimas): mažos galios modeliuose gali būti naudojamas priverstinis oro aušinimas.

4. Optinė sistema (spindulio pristatymas)

Sijos plėtiklis (Beam Expander): sureguliuokite sijos skersmenį.

Veidrodžiai (HR/OC Mirrors): didelio atspindžio (HR) veidrodžiai ir išėjimo jungties (OC) veidrodžiai.

Optinis izoliatorius (optinis izoliatorius): neleidžia grįžtamai šviesai pažeisti lazerį.

5. Valdymas ir maitinimo šaltinis

Pavaros maitinimo šaltinis: užtikrina stabilų srovės ir moduliacijos signalą.

Valdymo skydelis / programinė įranga: reguliuokite tokius parametrus kaip galia, dažnis, impulsų plotis ir kt.

III. Dažni gedimai ir priežiūros idėjos

1. Nėra lazerio išvesties ar galios sumažinimo

Galimos priežastys:

Lazerinio diodo senėjimas arba pažeidimas (bendra eksploatavimo trukmė 20 000-50 000 valandų).

Q jungiklio modulio gedimas (AO-QS pavaros gedimas arba kristalų poslinkis).

Aušinimo sistemos gedimas (vandens temperatūra per aukšta arba srautas nepakankamas).

Priežiūros būdas:

Patikrinkite, ar LD srovė yra normali (žr. techninį vadovą).

Patikrinkite, ar siurblio lemputė dega normaliai, naudodami galios matuoklį.

Patikrinkite Q jungiklio pavaros signalą ir, jei reikia, pakeiskite AO/EO-QS.

2. Sijos kokybės pablogėjimas (režimo nestabilumas, dėmės deformacija)

Galimos priežastys:

Optinio komponento užterštumas (nešvarus lęšis ir kristalo paviršius).

Rezonansinės ertmės iškrypimas (vibracija sukelia objektyvo poslinkį).

Kristalinio terminio lęšio efektas (terminė deformacija, kurią sukelia nepakankamas aušinimas).

Remonto būdas:

Nuvalykite optinį komponentą (naudokite bevandenį etanolį + šluostę be dulkių).

Iš naujo sukalibruokite rezonansinę ertmę (reikia profesionalios įrangos, tokios kaip He-Ne lazerinis kolimatorius).

3. Bangos ilgio poslinkio arba dažnio padvigubinimo efektyvumo sumažinimas

Galimos priežastys:

Dažnio dvigubinimo kristalo (KTP/BBO) temperatūros poslinkis arba fazių atitikimo kampo poslinkis.

Siurblio bangos ilgio poslinkis (TEC temperatūros valdymo gedimas).

Remonto būdas:

Iš naujo sukalibruokite kristalo kampą (naudokite tikslaus reguliavimo rėmelį).

Patikrinkite, ar TEC temperatūros reguliatorius yra stabilus (PID parametrų reguliavimas).

4. Dažni aliarmai arba automatinis išjungimas

Galimos priežastys:

Apsauga nuo perkaitimo (aušinimo sistemos gedimas).

Maitinimo šaltinio perkrova (kondensatoriaus senėjimas arba trumpasis jungimas).

Valdykite programinės įrangos klaidą (reikia atnaujinti programinę-aparatinę įrangą).

Remonto būdas:

Patikrinkite aušinimo vandens srauto ir temperatūros jutiklį.

Išmatuokite, ar maitinimo šaltinio išėjimo įtampa yra stabili.

Norėdami gauti naujausią programinę-aparatinę įrangą, susisiekite su gamintoju.

IV. Kasdienės priežiūros ir priežiūros metodai

1. Optinės sistemos priežiūra

Savaitinė patikra:

Nuvalykite išvesties veidrodėlį ir Q perjungimo langą bevandeniu etanoliu + vatos tamponu be dulkių.

Patikrinkite, ar optinis kelias yra poslinkis (stebėkite, ar šviesos taškas yra centre).

Kas 3 mėnesius:

Patikrinkite, ar dažnio padvigubinimo kristalas (KTP/BBO) nėra pažeistas arba užterštas.

Sukalibruokite rezonansinę ertmę (jei reikia, naudokite koliminio lazerio pagalbą).

2. Aušinimo sistemos priežiūra

Mėnesinis patikrinimas:

Pakeiskite dejonizuotą vandenį (kad nuosėdos neužkimštų vamzdyno).

Išvalykite aušintuvo filtrą, kad užtikrintumėte gerą šilumos išsklaidymą.

Kas 6 mėnesius:

Patikrinkite, ar vandens siurblys yra normalus, ir išmatuokite debitą (≥4 L/min).

Kalibruokite temperatūros jutiklį (klaida <±0,5°C).

3. Elektroninės sistemos priežiūra

Kas ketvirtį patikrinimas:

Išmatuokite maitinimo šaltinio išėjimo stabilumą (srovės svyravimas <1%).

Patikrinkite, ar geras įžeminimas (venkite elektromagnetinių trukdžių).

Kasmetinė priežiūra:

Pakeiskite senstančius kondensatorius (ypač aukštos įtampos maitinimo šaltinio dalį).

Kurkite atsargines valdymo parametrų kopijas, kad neprarastumėte duomenų