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浅谈切割头的"下保护镜"该如何选配
材料来源:锐科激光           录入时间:2022/5/11 21:56:55

激光设备配件中,『下保护镜』是更换频率非常高的耗材。

它是激光器外光路中的“双面围栏”,既要抵御外部加工的恶劣环境,防止粉尘和飞溅物的入侵,又要对抗内部正向传输的高功率激光,甚至当气路出现问题,首先被影响到的也是它,所以消耗量巨大。

 01   不同厂家的下保护镜区别大吗?

区别很大。因为下保护镜不单是对切割头内部光路洁净度的保护,同时也需要具有高功率激光承受能力和高激光透过性。而为了满足这些条件,对下保护镜的基材、加工、镀膜、包装要求就非常的严格。

一般而言,切割头原厂所配的下保护镜价格较高,这也使得第三方售卖的下保护镜大受欢迎,但并不是每个第三方厂商都具备这类耗材的生产能力的。

在光纤激光器价格战火热的近几年,激光器配件的价格也越杀越低,一味的追求低价,而忽略质量,反而会得不偿失。     

02  如果选配不当,会有什么后果?

不合格的下保护镜吸光发热剧烈,会造成焦点大幅度漂移,从而导致切割不良,严重发热还会导致下保护镜击穿,甚至反向击穿切割头的聚焦和准直,高价值部件一旦损坏,维修费用高达新切割头价格的20%-50%,损失巨大。

下保护镜击穿

镀膜不合格透光性弱,会导致透射不足反射较强,从而导致下保护镜回返光反向经过切割头准直镜和聚焦镜,重新汇聚于输出头端帽附近,造成输出头保护窗烧损。

切割头保护窗盖、保护端帽烧损

 更为严重的情形是,当输出头端帽出现烧损,正向激光无法传输,被憋死在输出头中,直接导致输出头的金属结构破坏,漏水,喷渣等现象,这种情况下一般也会造成切割头不可逆的损伤。    

切割头壳体烧损

 03 怎么选配下保护镜?

一般而言,对于中小型终端客户,耗材需求量相对较小,议价能力较弱,可通过设备供应商渠道进行购买,对于非正规渠道或者价格出现明显偏离时,需谨慎购买。

大型终端或者是集成商客户在购买时,因需求量较大,具有较强的议价能力和质检能力,可从集成商、耗材厂商或者一级代理商处进行购买。

在购买下保护镜时,可根据以下几点进行甄别:

基材:选用行业内较为成熟的材质。

生产厂商:尽量选取具有高功率激光窗片,透镜等光学件生产资质的光学冷加工厂商。

镀膜:根据激光器输出激光波长定制增透膜。

检测报告:提供保护镜透射波长报告、光洁度合格报告、材质型号、弱吸收报告(非必须)、镀膜附着力报告、尺寸外形报告等。

 04  什么样的保护镜绝对不能使用?

有四种保护镜绝对不能使用,一是镀膜脱膜、石英基材暴露的保护镜。这种保护镜肉眼即可识别;

下保护镜镀膜脱膜

二是镀膜质量不佳的保护镜。这种保护镜外观无误,但是测试镀膜部分区域透射率,部分区域透射率较低,反射较高,该类型保护镜肉眼和显微镜均无法识别,只能采用专业仪器测量;

下保护镜镀膜质量不佳

第三种是膜层和基材之间存在异物或气泡的保护镜。该类型窗片高功率下使用,寿命较短极容易烧毁;

膜层底部气泡或异物

第四种光洁度较差的保护镜。这种使用寿命偏短。

下保护镜光洁度较差

05  下保护镜异常如何判断?

如何准确识别由于下保护异常导致的系统不稳定和风险,是目前切割市场的迫切需求。

目前大部分高功率切割头都具有保护镜温度和散射光监控,但是部分切割头监控是通过间接的方式推导出当前温度,不能实现高准确性和高灵敏度的响应。

传感器封装位置及可被监控异常点

针对上述情况,锐科在中高功率激光器中,全面导入了新型回返光监控系统,其中最重要的回访光监控传感器封装于输出光缆的端帽附近,形成了一种近似同轴监控,当切割头中的光学元件受损并产生回返光时,可以快速对其响应。

带有回返光监控的激光器功率段和输出光缆型号

在保证水冷系统正常的情况下,锐科激光器的回访光监控在监控到以下三种情况时会迅速发出报警信号:(1)下保护镜异常;(2)上保护镜异常;(3)加工高反材料。

以锐科20kW机型为例,自2019年开始即导入了回返光监控,成功避免了以下问题:

识别出客户端乱用不合格下保护,避免输出头的烧毁;

识别出切割头厂商的设计不良;

判定出客户的切割头状态不佳;

识别客户高反切割。

现今市场保护镜片质量参次不齐,选购时建议按照以上内容仔细甄别,并通过正规渠道进行购买。

(文章转载自网络,如有侵权,请联系删除)


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