Рамонт прамысловага цвёрдацельнага лазера Rofin

Цвёрдацельныя лазеры Rofin (цяпер Coherent) серыі SLS выкарыстоўваюць тэхналогію цвёрдацельнага лазера з дыёднай накачкай (DPSSL) і шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловай апрацоўцы (напрыклад, маркіроўка, рэзка, зварка) і навуковых даследаваннях. Гэтая серыя лазераў вядомая сваёй высокай стабільнасцю, доўгім тэрмінам службы і выдатнай якасцю прамяня (M²), але яны могуць выйсці з ладу пасля працяглага выкарыстання, што паўплывае на прадукцыйнасць.

Гэты артыкул падрабязна азнаёміць са структурай, распаўсюджанымі няспраўнасцямі, ідэямі абслугоўвання, штодзённым абслугоўваннем і прафілактычнымі мерамі серыі SLS, каб дапамагчы карыстальнікам падоўжыць тэрмін службы абсталявання і скараціць час прастою.

2. Лазерная структура серыі SLS

Лазеры серыі SLS у асноўным складаюцца з наступных асноўных модуляў:

1. Лазерная галоўка

Лазерны крышталь: звычайна Nd:YAG або Nd:YVO₄, напампаваны лазерным дыёдам.

Модуль Q-пераключальніка (Q-Switch):

Акустааптычны Q-пераключальнік (AO-QS): падыходзіць для высокай частаты паўтарэння (узровень кГц).

Электрааптычны Q-пераключальнік (EO-QS): падыходзіць для імпульсаў высокай энергіі (напрыклад, мікраапрацоўка).

Крышталь падваення частоты (SHG/THG) (дадаткова):

KTP (зялёнае святло 532 нм) або BBO (УФ-святло 355 нм) для пераўтварэння даўжыні хвалі.

2. Дыёдны помпавы модуль

Матыца лазерных дыёдаў (LDA): забяспечвае святло накачкі 808 нм, які патрабуе кантролю тэмпературы TEC для падтрымання стабільнасці.

Сістэма кантролю тэмпературы (TEC): гарантуе, што дыёд працуе пры аптымальнай тэмпературы (звычайна 20-25°C).

3. Сістэма астуджэння

Вадзяное астуджэнне (ахаладжальнік): Мадэлі высокай магутнасці (напрыклад, SLS 500+) патрабуюць знешняга ахаладжальніка для забеспячэння стабільнасці тэмпературы лазернай галоўкі.

Паветранае астуджэнне (Air Cooling): Мадэлі з нізкай магутнасцю могуць выкарыстоўваць прымусовае паветранае астуджэнне.

4. Аптычная сістэма (Beam Delivery)

Пашыральнік прамяня (Beam Expander): Адрэгулюйце дыяметр прамяня.

Люстэрка (люстэрка HR/OC): люстэрка з высокім адбіваннем (HR) і люстэрка з выходнай сувяззю (OC).

Аптычны ізалятар (Аптычны ізалятар): прадухіляе пашкоджанне лазера зваротным святлом.

5. Кіраванне і харчаванне

Блок харчавання прывада: забяспечвае стабільны ток і сігнал мадуляцыі.

Панэль кіравання/праграмнае забеспячэнне: наладзьце такія параметры, як магутнасць, частата, шырыня імпульсу і г.д.

III. Агульныя няспраўнасці і парады па абслугоўванні

1. Няма выхаду лазера або зніжэння магутнасці

Магчымыя прычыны:

Старэнне або пашкоджанне лазернага дыёда (агульны тэрмін службы 20 000-50 000 гадзін).

Няспраўнасць модуля перамыкача Q (збой прывада AO-QS або зрушэнне крышталя).

Няспраўнасць сістэмы астуджэння (тэмпература вады занадта высокая або паток недастатковы).

Спосаб абслугоўвання:

Праверце, ці нармальны ток ЛД (звярніцеся да тэхнічнага кіраўніцтва).

З дапамогай вымяральніка магутнасці праверце, ці нармальна індыкатар помпы.

Праверце сігнал прывада пераключальніка Q і пры неабходнасці заменіце AO/EO-QS.

2. Пагаршэнне якасці прамяня (нестабільнасць рэжыму, плямавая дэфармацыя)

Магчымыя прычыны:

Забруджванне аптычных кампанентаў (брудныя лінзы і паверхня крышталя).

Рэзананснае зрушэнне паражніны (вібрацыя выклікае зрушэнне крышталіка).

Эфект крыштальнай цеплавой лінзы (цеплавая дэфармацыя, выкліканая недастатковым астуджэннем).

Спосаб рамонту:

Ачысціце аптычны кампанент (выкарыстоўвайце бязводны этанол + тканіну без пылу).

Паўторна адкалібруйце рэзанансную паражніну (патрабуецца прафесійнае абсталяванне, напрыклад He-Ne лазерны каліматар).

3. Памяншэнне эфектыўнасці зруху даўжыні хвалі або падваення частоты

Магчымыя прычыны:

Крышталь падваення частоты (KTP/BBO) тэмпературны дрэйф або зрух вугла фазавага супадзення.

Зрух даўжыні хвалі помпы (збой кантролю тэмпературы ТЭС).

Спосаб рамонту:

Паўторна адкалібруйце вугал крышталя (выкарыстоўвайце рамку для дакладнай рэгулявання).

Праверце, ці стабільны кантроль тэмпературы TEC (рэгуляванне параметраў PID).

4. Частыя сігналы трывогі або аўтаматычнае адключэнне

Магчымыя прычыны:

Абарона ад перагрэву (збой сістэмы астуджэння).

Перагрузка блока харчавання (старэнне кандэнсатара або кароткае замыканне).

Памылка праграмнага забеспячэння кантролю (трэба абнавіць прашыўку).

Спосаб рамонту:

Праверце расход астуджальнай вады і датчык тэмпературы.

Вымерайце, ці з'яўляецца выхадное напружанне крыніцы харчавання стабільным.

Звярніцеся да вытворцы, каб атрымаць апошнюю версію прашыўкі.

IV. Метады штодзённага догляду і абслугоўвання

1. Абслугоўванне аптычнай сістэмы

Штотыднёвы агляд:

Ачысціце выходнае люстэрка і акно Q-пераключэння бязводным этанолам + ватовым тампонам без пылу.

Праверце, ці зрушаны аптычны шлях (звярніце ўвагу, ці знаходзіцца светлавая пляма па цэнтры).

Кожныя 3 месяцы:

Праверце, ці не пашкоджаны або забруджаны крышталь падваення частоты (KTP/BBO).

Адкалібруйце рэзанансную паражніну (пры неабходнасці выкарыстоўвайце калімаваны лазер).

2. Абслугоўванне сістэмы астуджэння

Штомесячны агляд:

Заменіце дэіянізаваную ваду (каб прадухіліць накіп ад засмечвання трубаправода).

Ачысціце фільтр ахаладжальніка, каб забяспечыць добры адвод цяпла.

Кожныя 6 месяцаў:

Праверце, ці працуе вадзяной помпа, і вымерайце расход (≥4 л/мін).

Адкалібруйце датчык тэмпературы (хібнасць <±0,5°C).

3. Абслугоўванне электроннай сістэмы

Штоквартальны агляд:

Вымерайце стабільнасць выхаду крыніцы харчавання (ваганні току <1%).

Праверце, ці добрае зазямленне (пазбягайце электрамагнітных перашкод).

Штогадовае абслугоўванне:

Заменіце састарэлыя кандэнсатары (асабліва частку высакавольтнага блока харчавання).

Рэзервовае капіраванне параметраў кіравання, каб прадухіліць страту даных