Rofin Endüstriyel Katı Hal Lazer onarımı

Rofin'in (şimdi Coherent'in) SLS serisi katı hal lazerleri diyot pompalı katı hal lazeri (DPSSL) teknolojisini kullanır ve endüstriyel işlemede (işaretleme, kesme, kaynaklama gibi) ve bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılır. Bu lazer serisi en yüksek kararlılığı, uzun ömrü ve mükemmel ışın kalitesi (M²) ile bilinir, ancak uzun süreli kullanımdan sonra arızalanabilir ve performansı etkileyebilir.

Bu makalede, kullanıcıların ekipmanlarının ömrünü uzatmalarına ve duruş sürelerini azaltmalarına yardımcı olmak için SLS serisinin yapısı, yaygın arızaları, bakım fikirleri, günlük bakımı ve önleyici tedbirler ayrıntılı olarak tanıtılacaktır.

2. SLS serisi lazer yapı kompozisyonu

SLS serisi lazerler temel olarak aşağıdaki temel modüllerden oluşmaktadır:

1. Lazer kafası

Lazer kristali: genellikle Nd:YAG veya Nd:YVO₄, bir lazer diyot tarafından pompalanır.

Q-anahtar modülü (Q-Switch):

Akusto-optik Q-anahtar (AO-QS): Yüksek tekrarlama oranlarına (kHz seviyesi) uygundur.

Elektro-optik Q-anahtarı (EO-QS): Yüksek enerjili darbeler (mikroişleme gibi) için uygundur.

Frekans iki katına çıkarma kristali (SHG/THG) (isteğe bağlı):

Dalga boyu dönüşümü için KTP (532nm yeşil ışık) veya BBO (355nm UV ışık).

2. Diyot pompa modülü

Lazer diyot dizisi (LDA): Kararlılığı korumak için TEC sıcaklık kontrolü gerektiren 808 nm pompa ışığı sağlar.

Sıcaklık kontrol sistemi (TEC): Diyotun optimum sıcaklıkta (genellikle 20-25°C) çalışmasını sağlar.

3. Soğutma sistemi

Su soğutmalı (Soğutucu): Yüksek güçlü modeller (örneğin SLS 500+), lazer kafasının sıcaklığının sabit kalmasını sağlamak için harici bir soğutucu gerektirir.

Hava soğutma (Air Cooling): Düşük güç tüketimli modellerde zorlamalı hava soğutması kullanılabilir.

4. Optik sistem (Işın Dağıtımı)

Işın genişletici (Beam Expander): Işın çapını ayarlayın.

Aynalar (HR/OC Aynalar): Yüksek yansımalı (HR) aynalar ve çıkış bağlantı (OC) aynaları.

Optik izolatör (Optik İzolatör): Geri dönen ışığın lazere zarar vermesini önler.

5. Kontrol ve güç kaynağı

Sürücü güç kaynağı: Kararlı akım ve modülasyon sinyali sağlar.

Kontrol paneli/yazılım: Güç, frekans, darbe genişliği vb. parametreleri ayarlayın.

III. Yaygın arızalar ve bakım fikirleri

1. Lazer çıkışı veya güç azalması yok

Olası nedenler:

Lazer diyotun eskimesi veya hasar görmesi (genel kullanım ömrü 20.000-50.000 saattir).

Q anahtar modülü arızası (AO-QS sürücü arızası veya kristal ofseti).

Soğutma sistemi arızası (su sıcaklığı çok yüksek veya akış yetersiz).

Bakım yöntemi:

LD akımının normal olup olmadığını kontrol edin (teknik kılavuza bakın).

Pompa ışığının normal olup olmadığını güç ölçer ile kontrol edin.

Q anahtar sürücü sinyalini kontrol edin ve gerekirse AO/EO-QS'yi değiştirin.

2. Işın kalitesinin bozulması (mod kararsızlığı, nokta deformasyonu)

Olası nedenler:

Optik komponent kirliliği (kirli lens ve kristal yüzeyi).

Rezonans boşluğunun hizalanmaması (titreşim, lensin yer değiştirmesine neden olur).

Kristal termal lens etkisi (yetersiz soğutmadan kaynaklanan termal deformasyon).

Onarım yöntemi:

Optik bileşeni temizleyin (susuz etanol + tozsuz bez kullanın).

Rezonans boşluğunu yeniden kalibre edin (He-Ne lazer kolimatörü gibi profesyonel ekipman gerektirir).

3. Dalga boyu kayması veya frekansın iki katına çıkmasıyla verimlilik azalması

Olası nedenler:

Frekans iki katına çıkaran kristal (KTP/BBO) sıcaklık kayması veya faz uyumu açı kayması.

Pompa dalga boyu kayması (TEC sıcaklık kontrol arızası).

Onarım yöntemi:

Kristal açısını yeniden kalibre edin (hassas ayar çerçevesini kullanın).

TEC sıcaklık kontrolünün stabil olup olmadığını kontrol edin (PID parametre ayarı).

4. Sık alarmlar veya otomatik kapanma

Olası nedenler:

Aşırı sıcaklık koruması (soğutma sistemi arızası).

Güç kaynağı aşırı yüklenmesi (kapasitör eskimesi veya kısa devre).

Yazılım hatasını kontrol edin (firmware'in güncellenmesi gerekiyor).

Onarım yöntemi:

Soğutma suyu akışını ve sıcaklık sensörünü kontrol edin.

Güç kaynağı çıkış voltajının stabil olup olmadığını ölçün.

En son ürün yazılımını edinmek için üreticiyle iletişime geçin.

IV. Günlük bakım ve onarım yöntemleri

1. Optik sistem bakımı

Haftalık denetim:

Çıkış aynasını ve Q-anahtarlama penceresini susuz etanol + tozsuz pamuklu çubukla temizleyin.

Optik yolun ofset olup olmadığını kontrol edin (ışık noktasının merkezde olup olmadığına bakın).

Her 3 ayda bir:

Frekans iki katına çıkarma kristalinin (KTP/BBO) hasarlı veya kirli olup olmadığını kontrol edin.

Rezonans boşluğunu kalibre edin (gerekirse kolime lazer yardımı kullanın).

2. Soğutma sistemi bakımı

Aylık denetim:

Deiyonize suyu değiştirin (boru hattının kireçlenmesini önlemek için).

İyi bir ısı dağılımı sağlamak için soğutucu filtresini temizleyin.

Her 6 ayda bir:

Su pompasının normal olup olmadığını kontrol edin ve debiyi ölçün (≥4 L/dak).

Sıcaklık sensörünü kalibre edin (hata <±0,5°C).

3. Elektronik sistem bakımı

Üç aylık denetim:

Güç kaynağı çıkış kararlılığını ölçün (akım dalgalanması < %1).

Topraklamanın iyi olup olmadığını kontrol edin (elektromanyetik parazitlerden kaçının).

Yıllık bakım:

Eskiyen kondansatörleri (özellikle yüksek voltajlı güç kaynağı kısmını) değiştirin.

Veri kaybını önlemek için kontrol parametrelerini yedekleyin