Нужно свести 4 луча в одну точку

Тема в разделе 'Оптика, линзы, фокусировка лазерного излучения', создана пользователем Partmaker, 23 дек 2013.

  1. Partmaker

    Partmaker Новичок

    Есть задача свести от 2х до 4х лазерных лучей от CO2 лазеров по 80 ватт каждый. Все это дело будет перемещаться, ну то есть лазеры, конечно, будут оставаться на месте, а зеркала перемещаются в 2х осях. последнее зеркало(или зеркала), которое находится на печатающей головке повернуто относительно вниз, в конце лучи проходят через линзу и падают на металл который они должны плавить. Суть сделать точку как можно меньше, посоветуйте как вообще это возможно сделать, по расположению лазеров и устройствам необходимым для их точной настройки. Так же есть бюджет в 30тыс рублей или процент в проекте, если кто-то с подобным опытом готов взяться за сведение этих лучей. Нам нужно добиться как можно меньшей точки, в которой пересекаются лучи, то что окружающий материал тоже будет нагреваться не так важно, а может даже и полезно для ускорения работы. Так же еще вопрос не будет ли значительно теряться мощность луча отражаясь от 3х зеркал и проходя от 10см до 50см растояния до цели. Буду рад любым советам или помощи.
     
  2. Rotgar

    Rotgar Пользователь

    А что на 150Вт CO2 применить не судьба? КПД выше будет гемора 0, да и дешевле. В один более 2-х не получится одной длинный волны, хз выпускают для таких длин волн. Принцип то одна поляризация отражается другая пропускается а 3-ю не куда не прикрутить уже.
     
  3. Partmaker

    Partmaker Новичок

    Судя по ценам в Китае 150Вт намного дороже, но могу ошибаться. Необходима общая мощность около 400Вт. Но вот те что по 400Вт вообще заоблачные цены имеют. Тоесть если взять 4 луча и свести в одной точке, 2 из них будут отражаться на 100% ?
     
  4. Rotgar

    Rotgar Пользователь

    Специальные такие "кубики" там зеркало для 1 длинны или для поляризации а для другого прозрачен. Так RGB сводят. Но если вы ищете таким образом дешёвый вариант то тут я не чего подсказать не смогу.
     
  5. Partmaker

    Partmaker Новичок

    Не то чтобы очень дешевый вариант нужен, но дешевле 50к $ которые стоить 400Вт лазер. Честно говоря не понял ничего из вашего комментария, судя по описанию похоже на какой то фильтр, но зачем он мне при сведении так и не понял.
     
  6. Partmaker

    Partmaker Новичок

    Кажется надо уточнить, мне не обязательно сводить, чтобы все лучи лазеров падали точно под одним углом. они могут светить хоть со всех сторон, главное чтобы в одну точку, но лучше если углы будут как можно ближе к 90 градусам к поверхности, так как при таком угле отражение должно быть ниже(не уверен кстати в этом, так как светить лазерами надо на порошок, а поверхность у него в любом случае не совсем ровная).
     
  7. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Rotgar имеет ввиду поляризационыый фильтр, но толком не понимает, что этот принцип здесь совершенно непригоден.
    Обычно цо2 лазеры не параллелятся, в соединяются последовательно. т.е в одном резонаторе помещается несколько лазерных трубок, часто трубки располагаются параллельно плотным блоком, а лучики ходят из одной в другую, направляемые зеркалами. С китайскими трубками этот вариант не проойдет, если только не отодрать от них зеркала и не перезаправить заново. Параллельно лучики свести можно используя медные(золотые) зеркала, но качества пятна будет не фонтан. Других вариантов что-то не вижу.
     
  8. Partmaker

    Partmaker Новичок

    Да, последовательно мне не подойдет. Интересует как раз параллельное сведение. Зеркала и линзы есть, но вот как их настроить так, чтобы все лучи падали в одну точку. Возможно ли как то пристреляться без использования опасных CO2 лазеров? В принципе, наверно можно любой лазер использовать но тогда, насколько я понимаю надо будет настраивать саму трубку, чтобы она встала в креплении так как тот лазер которым пристреливались. По расположению зеркал все понятно, тем более, что конструкция такая, что изначально лучи могут входить хоть с 4х разных сторон. Какие будут потери мощности, если каждый луч пройдет примерно до 40см и будет падать не перпендикулярно а под углом примерно 80 градусов к поверхности металла? Хотя может угол и не имеет значения, так как лазер должен плавить порошок. Я точно знаю что 400Вт лазера за глаза хватает для моих целей, 200Вт в принципе тоже скорей всего хватит, цель получить 4мя лазерами такой же нагрев металла как один иттербиевый волоконный лазер 200Вт лазер. В идеале конечно как 400Вт. Возможно ли добавить фокусирующую линзу после всех отражений луча, чтобы собрать все эти лучи в маленький пучок?
     
  9. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Без фокусирующей линзы не обойтись, думается мне. Пристреляться без ЦО2 лазеров можно, но это потребует в последствии пристрелки именно с ними :) Зачем делать одну работу два раза? Можно же просто убавить мощность, и на минимуме пробовать.
    Тут есть одна особенность. Этим методом невозможно получить один "луч", можно получить лишь множество близко расположенных пучков, идущих практически параллельно. Естественно, при фокусировке мы получим не одну перетяжку, а несколько очень близко расположенных. Размеры этого "скопления перетяжек" будут однозначно больше, чем у одинарной трубки на 400вт.
    Но если нет других вариантов, то почему бы и не попробовать?
     
  10. Partmaker

    Partmaker Новичок

    А есть ли какое-нибудь устройство чтобы проверить насколько маленькое пятно получилось? Или это все на глаз придется делать?
     
  11. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Микроскоп :) Нужно на минимальной мощности на небольшое время включить лазеры и посмотреть на образовавшееся пятно(кратер/ожег) на мишени.
     
  12. Partmaker

    Partmaker Новичок

    Чувствую нелегко это будет.
     
  13. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Если имеется ввиду сведение лучиков в параллельный пучок - то да, нелегко. А учитывая что это все будет работать на станке с его вибрациями, то еще и поднастраивать периодически придется. Еще и куча довольно точной оптомеханики потребуется. Стоит ли овчинка выделки?
    Хотя может и еще какие-то варианты есть, но я не в курсе. Подожди, может подтянутся остальные участники форума, более грамотные в этом вопросе. Сейчас пока все в спячке.
     
  14. Partmaker

    Partmaker Новичок

    Вообще должно стоить того, так как лазер на 200Вт и тем более на 400Вт стоит как то уж слишком дорого, получается, что это единственная очень дорогая деталь, которая и определяет стоимость всей установки. Оптомеханика относительно дешевая, а вот перспектива постоянной настройки вообще не радует, но думаю с этим что нибудь придумаю, в крайнем случае приклею или припаяю все движущиеся части в креплениях.
     
  15. Optics

    Optics Пользователь

    Можно поробовать направить 4 луча на 4 грани отражающей пирамиды с гранями под 45 град, получите 4 отраженных параллельных пучка не небольшом расстоянии друг от друга, место где они оптимально сойдутся после фокусирующей линзы надо будет определить экспериментально. Правда остается вопрос как эти 4 пучка влезут в имеющуюся апертуру подвижных зеркал.
     
  16. Partmaker

    Partmaker Новичок

    Как влезут я примерно представляю, но есть ли такие пирамиды которые выдержат 4 луча по 100Вт? Я подозреваю что они могут сильно грется, плюс они должны быть по всей видимости из селенида цинка.
     
  17. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Нет, эти пирамиды отражают своими поверхностями, так что из селенида цинка им быть не обязательно. Достаточно будет медной основы с золотыми гранями, плюс жидкостное охлаждение. Но можно и просто 4-мя зеркалами обойтись. Пирамидку эту еще и делать надо, да золотишко или какие еще напыление производить, тоже не все просто.
     
  18. Optics

    Optics Пользователь

    Для 10 микрон волны, фрезерный станок обработает отлично, "доводка напильником" (с), воды не жалейте! Зеркала дб 99.99% отражение, что для металлов трудно реализуемо, а пирамидку из металла можно охладить.
     
  19. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Сдается мне что еще кое-какю оптику придется использовать. Ибо диаметр пучка у трубки довольно большой, миллиметра 3-4 вроде как. Если сводить такие лучики, то их трудно будет разместить рядом. А вот если ужать их раза в два, то можно сделать все компактнее. Но тогда возрастет плотность мощности на зеркалах, им будет труднее жить :)
     
  20. gml

    gml Пользователь

    3D принтер задумали? Как уже написали выше - концептуально нужно свести лучи как можно ближе друг к другу (параллельно), после чего сфокусировать ни мишень.
    Только трубки можно располагать параллельно, но для каждого луча потребуется, как минимум, два зеркала. Идея с пирамидой не очень удачная, поскольку при выгораниии одной из граней придется менять пирамиду целиком и юстировать всю систему. Независимые каналы предпочтительнее.
     

Поделиться этой страницей