1. 激光聚焦镜头 相机镜头
激光切割的参数设置
激光切割参数包括切割速度、功率、气割等内容,激光切割分别对切割质量和切割效率进行分析,分析不同类型的影响,但通过激光切割组合实现最佳配置所需的各种参数,不同工厂将根据成本结构在一定程度上对质量和效率特别重视和权衡。
1. 切割速度。激光切割激光头可在单位时间内沿着零件形状移动。激光切割切割速度越高,切割时间越短,激光切割生产效率越高。但是,当其他参数固定时,激光切割速度与切割质量不成线性关系。合理的切割速度是一个范围值,低于该范围值,激光束的能量在零件表面上保持太多而形成过度燃烧,超过该范围值,激光束的能量太晚而不能完全熔化零件材料,导致切割不可穿透。
2. 激光输出功率。激光输出功率是激光系统的输出能量,激光切割代表激光束在单位时间内熔化材料的能力。
3. 焦点位置。激光输出最终通过特殊镜头聚焦在功率密度最高的点。焦斑直径与聚焦透镜的焦深成比例。激光切割重点是根据不同位置的不同厚度设定,正确的焦点位置,是获得稳定切削质量的重要条件,激光切割切割质量与激光束有关,但也与激光束聚焦系统的特性有关,即激光切割聚焦后激光束的大小对激光切割质量有很大影响。
4. 辅助气体的气压。在缝隙形成切口。适当的气压可以帮助加快激光切割速度,辅助气体压力的大小对光纤激光切割机的切割效率也有影响。如果激光切割处理材料的厚度增加或切割速度慢,则应适当降低气体压力。采用较低的气压切割可防止结霜。
5. 喷嘴距离。聚焦激光通过铜喷嘴施加到部件的表面。工件和激光噴嘴之间的距离称为喷嘴的距离。从喷嘴到部件的距离是根据流量和压力来测量的。太远的气体吹气力损失太大,废气流量过大,影响飞溅,适当的距离在0.8-1.0mm。根据不同的材料厚度选择不同型号的喷嘴。
2. 激光聚焦镜头的优缺点
激光焊接的优点
① 采用激光焊接可以获得高质量的接头强度和较大的深宽比,且焊接速度比较快。
② 由于激光焊接不需真空环境, 因此通过透镜及光纤, 可以实现远程控制与自动化生产。
③ 激光具有较大的功率密度, 对难焊材料如钛、石英等有较好的焊接效果,并能对不同性能材料施焊。
④ 可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。
激光焊接的缺点
① 激光器及焊接系统各配件的价格较为昂贵, 因此初期投资及维护成本比传统焊接工艺高,经济效益较差。
② 由于固体材料对激光的吸收率较低, 特别是在出现等离子体后(等离子体对激光具有吸收作用) , 因此激光焊接的转化效率普遍较低(通常为5%~30%) 。
③ 由于激光焊接的聚焦光斑较小,对工件接头的装备精度要求较高, 很小的装备偏差就会产生较大的加工误差。
3. 激光机聚焦镜焦距
1.检查基准光源
红色的半导体激光是整个光路的基准,必须首先确保其准确性。用一个简易的高度规检查红光是否与光具座导轨顶面平行,并处于光具座两条导轨间的中心线上,如出现偏差,可以通过6个紧固螺钉进行调整。调整好后注意再检查一遍所有紧固螺钉是否已经完全拧紧。
2.调整输出镜(输出介质膜片)位置
调整输出镜前,应将装有YAG棒的聚光腔拿开,以免因光路中YAG棒的折射偏差影响调整的准确性。
输出介质膜片的准确位置应该是使红光位于其中心位置并能将红光完全反射回红光的出射孔,否则应通过膜片架的旋钮进行仔细调整。注意调整完后应将膜片架调节旋钮上的锁紧圈完全锁紧,确保其位置的稳定性,然后再一次检查其反射光的位置是否保持在原位。
3.检查YAG棒的安装位置
用透明胶纸分别贴在YAG棒套的两端,观察红光光斑是否在两个棒套管的正中间位置,如有偏差,应通过调整聚光腔的位置加以修正。然后观察YAG棒的反射光位置,应与红光的出射孔重合,否则在兼顾红光尽可能保持在棒套管中心位置的前提下调整聚光腔的位置,使反射光尽量与出射孔靠拢,至少应保证调整到与出射孔的偏差小于1mm。
4.调整全反镜(全反介质膜片)位置
第一步:检查红光是否在介质膜片的中间位置,否则应调整介质膜片架的安装位置使红光在介质膜片的中心。
第二步:粗调介质膜片架旋钮,使红光反射回出射孔。
第三步:开启激光,200A左右,脉宽调整到约2ms,重复频率调整到0Hz,踩一下脚踏开关使脉冲氙灯闪光,此时用完全暴光的全黑像纸放在输出镜前,可以观察到有激光输出,反复调整膜片架的两个旋钮,使输出光斑最圆且均匀,然后逐渐降低电流至120A左右,进一步反复仔细地微调旋钮,尽可能使打到像纸上的光斑最圆且最强部分集中在光斑中心。
第四步:检查激光是否与红光重合,将像纸固定在激光输出镜的前端并尽量远离输出镜的位置,发出一个激光脉冲,观察像纸上的光斑中心是否与红光中心重合,如不重合,可以微调输出镜和全反镜,使光斑与红光重合,然后再将像纸固定在离激光器输出镜800~1000mm的地方,再次检查光斑是否与红光重合。如能较好地重合,激光器即调整到了最佳状态。
第五步:锁紧各个调节旋钮,再一次检查像纸上的光斑是否良好,并与红光同轴。否则应重新调整。
5.检查光闸的位置
人工旋转反射镜片支架,将光闸推至挡光位置,观察红光是否在镜片的中间,其反射光是否位于光束终止器中心的吸收锥体上,如位置不正确可稍加调整,最后,应特别注意仔细检查一下光闸反射镜片是否清洁,受污染的镜片在使用中很快会炸裂。
激光焊接时熔池的熔探和形状除了与材料本身的热物理性质有关外,主要受激光光斑性质、功率密度、焊接速度,以及保护气体等因素影响。
激光焊接机激光束的调整技巧及公式:
1.聚焦尺寸公式
聚焦镜是较接近工件表面的光学元件。图表示简单光学透镜(聚焦镜)对激光的聚焦光路图。
图中参数有以下数值关系(经验公式):
do=fθ (4-6)
θ=1.44λ/D (4-7)
bo=16(f/D)2λ (4-8)
由公式可知,焦距小,则光斑直径小。短焦距使加工头与焊件表面之间的可用距离变小,除装卡工件不方便外,还容易由熔融金属的飞溅或产生的金属蒸气而损伤透镜表面,造成光学元件过早损坏,把焦距f与数值孔径(约等于光斑直径)之比称为焦数。
根据使用经验,10kW CO2激光透镜焦数的合适范围是6-9。当有高焊接速度要求时,焦数要小一些,大约为3。但小焦数时.透镜球差严重,影响聚焦效果。Nd: YAG激光的焦牧定为4比较合适。因此,可以通过焦数来确定光斑直径。
大焦深时,工件沿激光入射方向在焦平面附近的较大深度范围能接收到较高的激光能量,为激光深熔化焊创造条件。在实际操作中,涉及到调整工件与透镜的相对位置,大的焦深意味着工件在激光入射方向有较大的可调范围。工件的初始高度位置,一般依据焦深的大小来确定。丁作时,透射的热畸变会引起光斑尺寸和焦深发生变化,所以在工作过程中要经常检查这些激光参数,以便能及时词整工什位置,使光斑处在正确的工作位置上。
实际上,经透镜聚焦的光束,在焦平面附近有一个直径和长度均很小的束腰,该束腰直径即为光斑直径,焦点位于最小束腰位置,强度最大。束腰长度即是焦深bo,焦点两侧焦深范围内的激光强度略有降低(约是焦点强度的5%)。
激光焊接机光斑直径较难精确计算或测量出,但可以通过聚焦镜的焦距f和发散角疗的乘积来估算,它的具体数值是根据加工要求来确定的。由选定的光斑直径do可以把透镜的焦距f确定下来。但是,由于材料熔化估算的功率密度数值通常是某一范围,所以光斑直径也不可能一次就确定下来。除光斑直径外,焦深q。的大小也能估算,它与光斑直径相互关联,需统一考虑。
4. 激光机聚焦镜
、反射镜
机器上的反射镜有三片。分别安装在反射镜座上边,经常用棉球酒精去擦拭,会增长反射镜寿命,光是要通过三次反射而聚焦成光,所以反射镜的在光形成的过程中也是担当非常重要的角色,经常保养反射镜会让激光切割速度保持平稳。
2、聚焦镜
聚焦镜是相当重要的,因为他的下一道程序就是切割,近距离接触切割物体,他所在的位置工作环境相当不好,在切割时要吹气,吹气就会带有水质,这些水气从气管中吹出来,粘在聚焦镜片上,从而导致镜片脱膜,一旦脱膜,那他的聚光效果就会不好,从而影响到激光切割的切割效果
3、激光管透shi镜
口语化来理解,激光管上的透shi镜是在激光管上边,这个镜片经常会被忽略掉,但是时间长了,镜片表面上就会有灰尘,从而使从激光管中出来的光因受灰尘影响而减弱,从而影响到切割速度,
激光切割机的每一个镜片都起到重要作用,在使用机器中一定要注意保养,经常擦拭会增加镜片的使用寿命,保持好的切割效果,从而带来一定的效益。
5. 激光聚焦镜头有哪些
共聚焦显微镜与传统显微镜相比,具有高分辨率、高灵敏度、高放大率等特点。随着软件开发和应用技术的完善,共聚焦显微镜已成为形态学、分子细胞生物学、神经科学、药理学、遗传学等领域中新一代强有力的研究工具。
共聚焦显微镜的样品制备
共聚焦显微镜样品制备是检测前的关键步骤。样品需经荧光探剂标记(单标、双标、三标)。
标本可以是固定的或活的组织,也可以是固定的或活的贴壁培养,细胞应培养在Confocal专用小培养皿或盖玻片上,悬浮细胞,甩片或滴片后,用盖玻片封片。样品的Zda厚度约1~2mm,使用的盖玻片厚度应小于0.17mm,载玻片厚度应在0.8~1.2mm之间,而且表面光洁,厚度均匀,没有明显的干扰荧光。固定样品常用封片剂进行封片,常用PH8.5-9的PBS配制的甘油封片。
常规样品制备要求:
1、染料的选择
由于共聚焦显微镜是以单一波长的激光作为光源,因此在选择荧光染料时要根据共聚焦显微镜配备的激光器波长选择,如果在同一样品中有多种荧光染料标记,还要考虑它们的发射波长尽量不要重叠,避免串色问题。
2、样品承载物的选择
一般的共聚焦显微镜高倍物镜均为油镜,它的数值孔径较小,要求镜头与样品之间的工作距离不大于0.17mm,因此如果观察样品为贴壁细胞或组织切片,可以用普通的载玻片和盖玻片即可。如果是悬浮细胞或悬浮粒子,可以用共聚焦显微镜专用的培养皿承载样品进行观察。
3、封片剂的选择
如果样品只需要观测一次并且不是极易淬灭的荧光,可以选用一定浓度的甘油混合液封片即可。如果样品需要放置一段时间并多次拍摄,应选用抗荧光淬灭的封片剂,以减少荧光信号丢失。
共聚焦显微镜的操作步骤
①根据荧光探针的激发波长和发射波长,选择合适的激光器、激光功率,分光镜滤片和发射滤片。
②确定扫描方式:点、线、面、三维扫描。
③确定扫描密度(分辨率):256×256、512×512、1024×1024、2048×2048,分辨率越高,扫描速度越慢,图像信噪比越好,但也越容易发生光漂白。
④选取共聚焦显微镜物镜的倍数及电子放大倍数:这个条件被确定后,扫描范围即被确定,物镜的光透射率与数值孔径(NA)的4次方成正比,与物镜的放大倍数的平方成反比,因此,应尽量选择高数值孔径的物镜。
⑤根据样品的制备质量选择合适的针孔大小,
6. 激光聚焦镜头镜片选择
激光切割机的激光头有3个镜片:
1、扩束镜片
扩束镜是能够改变激光光束直径和发散角的透镜组件。
2、保护镜片
保护镜片的主要作用是阻挡杂物飞溅,防止飞溅物损伤镜头或操作人员,两面镀上高损伤的增透膜能减少反射。保护镜片一般更换周期为3个月或根据实际情况而定。
3、反射镜片
激光系统里,一般只有一至两个透射式光学元件,通常是用来作为激光腔的输出镜和末端的聚焦透镜。另一方面,在一些其他激光系统中,可能会有五个或更多反射式镜片。反射式镜片作为尾镜和折反镜用于激光腔内和光束传输系统中控制光束转向。