Pembaikan Laser Keadaan Pepejal Industri Rofin

Laser keadaan pepejal siri Rofin (kini Coherent) menggunakan teknologi laser keadaan pepejal (DPSSL) yang dipam diod dan digunakan secara meluas dalam pemprosesan industri (seperti menanda, memotong, mengimpal) dan penyelidikan saintifik. Siri laser ini terkenal dengan kestabilan tertinggi, jangka hayat dan kualiti pancaran yang sangat baik (M²), tetapi ia mungkin gagal selepas penggunaan jangka panjang, menjejaskan prestasi.

Artikel ini akan memperkenalkan struktur, kerosakan biasa, idea penyelenggaraan, penyelenggaraan harian dan langkah pencegahan siri SLS secara terperinci untuk membantu pengguna memanjangkan hayat peralatan dan mengurangkan masa henti.

2. Komposisi struktur laser siri SLS

Laser siri SLS terutamanya terdiri daripada modul teras berikut:

1. Kepala laser

Kristal laser: biasanya Nd:YAG atau Nd:YVO₄, dipam oleh diod laser.

Modul suis-Q (Tukar-Q):

Suis Q acousto-optik (AO-QS): sesuai untuk kadar ulangan yang tinggi (tahap kHz).

Suis Q elektro-optik (EO-QS): sesuai untuk denyutan bertenaga tinggi (seperti pemesinan mikro).

Kristal penggandaan kekerapan (SHG/THG) (pilihan):

KTP (lampu hijau 532nm) atau BBO (cahaya UV 355nm) untuk penukaran panjang gelombang.

2. Modul pam diod

Tatasusunan diod laser (LDA): Menyediakan lampu pam 808nm, yang memerlukan kawalan suhu TEC untuk mengekalkan kestabilan.

Sistem kawalan suhu (TEC): Memastikan diod beroperasi pada suhu optimum (biasanya 20-25°C).

3. Sistem penyejukan

Penyejukan air (Penyejuk): Model kuasa tinggi (seperti SLS 500+) memerlukan penyejuk luaran untuk memastikan suhu kepala laser stabil.

Penyejukan udara (Penyejukan Udara): Model kuasa rendah mungkin menggunakan penyejukan udara paksa.

4. Sistem optik (Penghantaran Rasuk)

Pengembang rasuk (Pengembang Rasuk): Laraskan diameter rasuk.

Cermin (Cermin HR/OC): Cermin pantulan tinggi (HR) dan cermin gandingan keluaran (OC).

Pengasing optik (Pengasing Optik): Menghalang cahaya kembali daripada merosakkan laser.

5. Kawalan dan bekalan kuasa

Bekalan kuasa pemacu: Menyediakan isyarat arus dan modulasi yang stabil.

Panel kawalan/perisian: Laraskan parameter seperti kuasa, kekerapan, lebar nadi, dsb.

III. Kesalahan biasa dan idea penyelenggaraan

1. Tiada output laser atau pengurangan kuasa

Sebab yang mungkin:

Penuaan atau kerosakan diod laser (jangka hayat am 20,000-50,000 jam).

Kegagalan modul suis Q (kegagalan pemacu AO-QS atau pengimbangan kristal).

Kegagalan sistem penyejukan (suhu air terlalu tinggi atau aliran tidak mencukupi).

Kaedah penyelenggaraan:

Periksa sama ada arus LD adalah normal (rujuk manual teknikal).

Periksa sama ada lampu pam adalah normal dengan meter kuasa.

Periksa isyarat pemacu suis Q dan gantikan AO/EO-QS jika perlu.

2. Kemerosotan kualiti rasuk (ketidakstabilan mod, ubah bentuk titik)

Sebab yang mungkin:

Pencemaran komponen optik (kanta kotor dan permukaan kristal).

Ketidakjajaran rongga resonan (getaran menyebabkan anjakan kanta).

Kesan kanta haba kristal (ubah bentuk terma disebabkan oleh penyejukan yang tidak mencukupi).

Kaedah pembaikan:

Bersihkan komponen optik (gunakan etanol kontang + kain bebas habuk).

Ukur semula rongga resonan (memerlukan peralatan profesional seperti kolimator laser He-Ne).

3. Anjakan panjang gelombang atau pengurangan kecekapan penggandaan frekuensi

Sebab yang mungkin:

Hanyutan suhu kristal penggandaan kekerapan (KTP/BBO) atau anjakan sudut pemadanan fasa.

Anjakan panjang gelombang pam (kegagalan kawalan suhu TEC).

Kaedah pembaikan:

Ukur semula sudut kristal (gunakan bingkai pelarasan ketepatan).

Semak sama ada kawalan suhu TEC stabil (pelarasan parameter PID).

4. Penggera yang kerap atau penutupan automatik

Sebab yang mungkin:

Perlindungan suhu berlebihan (kegagalan sistem penyejukan).

Bekalan kuasa berlebihan (penuaan kapasitor atau litar pintas).

Kawal pepijat perisian (perlu menaik taraf perisian tegar).

Kaedah pembaikan:

Periksa aliran air penyejuk dan sensor suhu.

Ukur sama ada voltan keluaran bekalan kuasa stabil.

Hubungi pengilang untuk mendapatkan perisian tegar terkini.

IV. Kaedah penjagaan dan penyelenggaraan harian

1. Penyelenggaraan sistem optik

Pemeriksaan mingguan:

Bersihkan cermin keluaran dan tingkap pensuisan Q dengan etanol kontang + kapas bebas habuk.

Periksa sama ada laluan optik diimbangi (perhatikan sama ada titik cahaya ditengah).

Setiap 3 bulan:

Periksa sama ada kristal pengganda frekuensi (KTP/BBO) rosak atau tercemar.

Kalibrasi rongga resonan (gunakan bantuan laser berkolima jika perlu).

2. Penyelenggaraan sistem penyejukan

Pemeriksaan bulanan:

Gantikan air ternyahion (untuk mengelakkan skala daripada menyumbat saluran paip).

Bersihkan penapis penyejuk untuk memastikan pelesapan haba yang baik.

Setiap 6 bulan:

Periksa sama ada pam air adalah normal dan ukur kadar aliran (≥4 L/min).

Kalibrasi penderia suhu (ralat <±0.5°C).

3. Penyelenggaraan sistem elektronik

Pemeriksaan suku tahunan:

Ukur kestabilan keluaran bekalan kuasa (turun naik semasa <1%).

Periksa sama ada pembumian adalah baik (elakkan gangguan elektromagnet).

Penyelenggaraan tahunan:

Gantikan kapasitor penuaan (terutamanya bahagian bekalan kuasa voltan tinggi).

Sandarkan parameter kawalan untuk mengelakkan kehilangan data