Témata
Reklama

Diodové lasery s užší fokusací

Výkon diodových laserů dostoupil dnes už do stadia, kdy je lze využívat ve většině průmyslových technologií. Zde se totiž stávají vážnými konkurenty plynových CO2 a pevnolátkových laserů. K jejich hlavním přednostem patří kompaktní konstrukce při malých rozměrech, vysoká účinnost a zároveň i vysoká životnost. U těchto laserů je možné i poměrně snadné přelaďování v širokém rozmezí vlnových délek, které se docílí změnou zastoupení jednotlivých prvků v polovodiči.

Technologické odlišnosti

Diodové lasery se však odlišují od technologie ostatních druhů laserů v základě pravoúhlým průřezem zaostřeného paprsku při rovnoměrně rozložené hustotě energie. To dává těmto laserům řadu výhod, například při tepelném zpracování povrchu materiálu a především pak při povrchovém vytvrzování, kdy lze dosáhnout rovnoměrné hloubky zakalené vrstvy po celé šířce kalené stopy. U řady technologií přitom nijak nepřekáží a leckdy je i vítaná odlišná kvalita paprsku a tedy větší stopa zaostření, než tomu bývá u jiných typů laserů. Parametry na výstupu paprsku souvisejí i s tím, pracuje-li se s přímým výstupem diodového laseru nebo s přivedeným výkonem pomocí optického kabelu a jde-li o jeho průřez kvadratický nebo upravený kruhový. V kW oboru lze tak uvažovat o velikosti ohniska většinou od 1 x 1 mm, případně ( 1 mm, až do 7 x 15 mm. Zatím jen vývoj typové řady diodových laserů s výkonem od 110 do 200 W, kde při pracovní vzdálenosti 30 mm se sice dosahuje fokusace na plošku 0,4 x 0,4 mm, ale při vzdálenosti 240 mm už 2,5 x 25 mm, předvedl Fraunhoferův institut ILT. Poslední veletrh laserové techniky, který proběhl letos v Mnichově, však přece jenom ukázal na pokrok v tomto směru i u komerčně vyráběných laserů, ať už jde o firmy Dilas, Laserline nebo Jenoptik.
Reklama
Reklama
Reklama

Lasery FLS

Snad nejdál v kvalitě paprsku došla zatím na základě vlastního patentu švýcarská firma Fisba Optik, jinak světově uznávaný výrobce optiky a optomechanických systémů. (Mimo jiné se podílela v rámci European Southern Observatory na vybavení laboratoře Very Large Telescope v Chile s obřími optickými teleskopy o průměru hlavních zrcadel přes 8 m či v rámci European Space Agency na výstavbě laserových terminálů pro přenos dat mezi objekty satelitní sítě). V oblasti laserové techniky nabízí typy kompaktních výkonových diodových laserů FLS-Iron s přímou aplikací a výkonem 30 nebo 50 W a FLS-Ultra s vláknovým napojením a výstupním výkonem 100 nebo 200 W a variantami s vyzařováním na vlnové délce 805, 850, 935 a 980 nm.

Úprava zaostření paprsku

Podle druhu použitého objektivu se dá u těchto laserů ovlivňovat zaostření paprsku tak, aby co nejlépe odpovídalo technologii užití laseru od způsobů povrchových úprav, včetně vytvrzování nebo odstraňování vrstev, až po selektivní pájení nebo svařování plastických hmot. Při pracovní vzdálenosti 80 mm se zde tak dosáhlo krajního zaostření na plošku menší i než 0,3 x 0,4 mm.

Pyrometry

Lasery firmy Fisba Optik jsou zajímavé rovněž i svojí konstrukcí, která umožňuje připojit na hlavici laseru pyrometr pro tepelnou kontrolu a řízení probíhající technologie, CCD kameru pro vizuální sledování procesu, a navíc i skenovací hlavu. Ta při dostatečném rozmítání zaostřeného paprsku na pracovní ploše laseru umožňuje provádět technologie bez vzájemného mechanického pohybu laserové hlavy nebo obrobku. Taková výbava je zvláště vítaná při pájení elektronických prvků u technologie SMD, kde citlivé elektronické komponenty nesmějí být vystaveny neúměrnému tepelnému zatížení. Výhodnost užití pyrometru prokázaly i kontrolní rentgenové snímky pájených spojů, kdy při pyrometrem sledovaném procesu se ve výsledném spoji projevil daleko menší výskyt pórů (a s menší velikostí) než u pyrometrem neregulovaného procesu.
U FLS-Ultra v samostatném provedení s pyrometrem, využívajícím stejné stopy s laserovým paprskem, dosahují rozměry hlavice pouhých 50 x 50 x 170 mm, což spolu s běžnou délkou optického kabelu 10 m a výstupním výkonem laseru 100 nebo 200 W dává dobré předpoklady i pro uplatnění na robotizovaných pracovištích. Pyrometry, používané u diodových laserů firmy Fisba Optik, měří a následně regulují výrobní proces až do teploty 450 oC, která představuje mezní teplotu i při měkkém pájení. Lasery typu FLS lze doplnit i skenovacím modulem pro rozmítání zaostřeného paprsku na pracovní ploše, což podstatně urychluje a usnadňuje pracovní operace, aniž by byl nutný vzájemný mechanický pohyb laseru a opracovávaného předmětu. Pracovní rozsah podle druhu užitého objektivu je od 35 x 35 mm až po 210 x 210 nebo 150 x 300 mm a možné je upravovat i geometrii paprsku.

Aplikační laboratoř

Další novinku připravila firma Fisba Optik pro veškeré zájemce o laserovou techniku, bez ohledu na to, zda jsou nebo nejsou zákazníky firmy, a to široce vybavenou laserovou aplikační laboratoř, kterou může každý zájemce využít pro načerpání zkušeností s požadovanou technologií ještě před rozhodnutím o vlastním investičním záměru.
Reklama
Vydání #3
Kód článku: 40304
Datum: 10. 03. 2004
Rubrika: Výroba / Měření
Autor:
Firmy
Související články
Kontrola rotačních součástek v sériové výrobě

Hřídelové a kotoučové součástky patří k nejrozšířenějším ve strojírenství. S nástupem elektromobility jejich podíl zřejmě ještě poroste. Sériová výroba běžně pracuje v sekundovém taktu, a stejně tak rychlá musí být nově i kontrolní technika. Stoprocentní kontrola se již stává samozřejmostí.

Plováčkové průtokoměry na olej

Výrobou přístrojů pro polní instrumentaci se dlouhodobě a úspěšně zabývá celosvětově působící společnost Kobold Messring. Do jejího hlavního programu patří průtokoměry, teploměry, hladinoměry a tlakoměry.

Jak dokonale měřit průtok

Pro měření průtoků v průmyslových závodech nebo pro testování složení protékající tekutiny dnes existuje řada snímačů průtoku a průtokoměrů, které lze použít v nejrůznějších pracovních prostředích. Mnohé z nich pocházejí z dílny společnosti Kobold Messring GmbH.

Související články
Střípky ze svátku metrologie

Ještě před letošním svátkem metrologů, jenž se slaví 20. května, se konala tradiční metrologická událost světového rozsahu – veletrh Control v německém Stuttgartu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Optický CMM skener

Firma Creaform letos v dubnu představila nový model 3D skeneru MetraScan 3D, který díky svým inovacím a parametrům nastavuje nový standard v oblasti metrologie a laserového 3D skenování.

Expimer - expresní zařízení pro rychlé stanovení materiálových vlastností

Expimer, prezentovaná instrumentovaná měřicí soustava pro stanovení mechanických vlastností materiálů indentační metodou, může být alternativním způsobem, jak rychle definovat materiálové vlastnosti. Celý proces spočívá v tom, že na základě parametrů získaných v průběhu makroprocesu automatizovaného vtlačovaní indentoru kulového tvaru (ABI) do povrchu materiálu bez porušení konstrukce, lze rychle zjistit požadované materiálové vlastnosti. Tato metoda je jedinečná vzhledem k jednoduchosti, rychlosti vyhodnocení, manipulovatelnosti a užitečnosti pro stanovení mechanických vlastnosti materiálů během jejich vývoje, výroby a zejména v pracovních podmínkách provozu.

Multisenzorová souhra - měřicí stroje s pevným portálem

Po mnoho let se souřadnicové měřicí stroje společnosti Werth Messtechnik GmbH osvědčují při měření s více snímači umístěnými na dvou nezávislých osách. Nebezpečí kolize mezi snímačem a obrobkem se tak podstatně sníží, protože senzory, které nejsou používány, jsou zasunuty.

Měření a korekce chyb obráběcího stroje ve výrobním procesu

Vlivem kolísání teplot ztrácejí obráběcí stroje svoji přesnost. Již rozdíl několika málo stupňů vede k nedodržení požadovaných výrobních tolerancí. Pro zvládnutí tepelné roztažnosti částí stroje se dosud používají nákladná klimatizační zařízení. Fraunhofer Institut – IPT jde nyní jinou cestou: nová měřicí technika zjišťuje deformaci stroje a koriguje chyby přímo během jeho práce.

Měřicí technika na Control 2015

Letošního stuttgartského mezinárodního veletrhu Control 2015, zaměřeného na problematiku kvality, se účastnilo na 917 vystavovatelů. Jejich setkání s návštěvníky dokumentovalo novinkami a inovovanými technologiemi současnou úroveň dané oblasti, ale bylo inspirativní také pro další rozvoj oboru.

Sondy pod lupou

Pro koupi jakéhokoliv produktu platí jednoduché pravidlo: Hledáme produkt s nejlepším poměrem výkon/cena. Zatímco srovnání cen je triviální matematickou záležitostí, porovnat výkon produktu, respektive jeho přidanou hodnotu, bývá někdy složité.

Komplexní hodnocení jakosti povrchu

Význam stavu povrchů ve strojírenské praxi je znám již mnoho let. Z tohoto důvodu vznikly pro jejich popis, snímání a hodnocení obecně platná pravidla a metodiky, které se promítly do příslušných norem s obecně známými parametry drsnosti povrchu (Ra, Rz apod.). Pohled na drsnost bývá ovšem ve většině těchto případů pouze profilový - v jedné řezové rovině -, což způsobuje nemožnost objektivního podchycení všech jeho vlastností ve všech směrech (tj. v ploše). Proto vznikají způsoby komplexnějšího snímání - převážně optického v podobě 3D skenů -, ke kterým je nutné odpovídajícím přístupem vytvořit další parametry a metodiky pro jejich objektivní hodnocení.

Přesné měření libovolného materiálu nebo povrchu

Společnost Keyence uvedla na trh řadu konfokálních snímačů polohy CL-3000 pro vysoce přesné měření na jakémkoliv materiálu nebo povrchu. Tyto vysoce kompaktní koaxiální laserové snímače polohy pomáhají s takovými úkoly, jako je zlepšování kvality, prevence dodávek nevyhovujících dílů a zvyšování objemu výroby.

Měření v rámci celého výrobního řetězce

Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit