İşarələrin solması üçün ümumi səbəblər və həllər

— Laser enerjisinin birləşmə səmərəliliyinin azalmasının sistemli təhlili

Sabit kütləvi istehsal şəraitində laser işarələmə keyfiyyəti adətən yaxşı təkrarlanma xüsusiyyəti göstərir.
Əgər aşkar proses dəyişiklikləri olmadan işarənin rəngi açılır, kontrast azalır və ya oyma dərinliyi kifayət qədər olmur, bu, adətən laser enerjisinin material səthinə effektiv birləşmə səmərəliliyinin azaldığını göstərir.

Bu deqradasiya nadir hallarda tək bir komponentin arızalanmasından yaranır. Daha çox hallarda bu, lazer mənbəyi, şüa ötürülməsi, fokuslaşma şərti, materialın reaksiyası və idarəetmə parametrləri ilə əlaqəli çoxsaylı amillərin birləşmiş nəticəsidir.

Sistemli diaqnostik yanaşma olmadan operatorlar tez-tez problemi sadəcə güc artırmaqla "kompanse etməyə" çalışırlar. Əksər hallarda bu yalnız müvəqqəti olaraq problemi gizlədir və hətta yeni qeyri-sabitliklər yarada bilər.

Bu məqalə solğun işarələrin yaranma səbəblərini üç ölçüdə — enerji generasiyası, enerji ötürülməsi və materialın udulması — analiz edir.

1. Lazer mənbəyinin çıxış qabiliyyətinin deqradasiyası

Uzunmüddətli istismardan sonra lazer mütləq orta gücün azalmasına və ya impuls enerjisinin kifayət qədər olmamasına uğrayır. Bu dəyişikliyin mahiyyəti — gücləndirici mühitin deqradasiyası və ya nasos modulunun yaşlanmasından yaranan çevirmə effektivliyinin azalmasıdır.

Enerji impulsları ilə təchiz olunma materialın reaksiya həddindən aşağı düşdükdə, sabit oksid təbəqəsinin yaranması və ya ablasiya dərinliyinin əmələ gəlməsi əvəzinə yalnız yüngül rəng dəyişikliyi baş verir.

Mühəndislik praktikasında ən etibarlı üsul emal nəticəsini müşahidə etmək deyil, gücün bazovaya ölçmə mexanizmini qurmaqdır.
Güc ölçəcisi ilə çıxışı dövri olaraq qeyd edib onu ilkin kalibrasiya məlumatları ilə müqayisə edərək, problemin mənbədən gəldiyini sürətlə müəyyən etmək olar.

Əgər faktiki çıxış artıq nominal diapazondan aşağıdırsa, proqramda faiz göstəricisini artırmaq problemi həll etmək əvəzinə yalnız lazerin iş müddətini aşırı yükləyir.

2. Fokusun yerinin dəyişməsi səbəbilə enerji sıxlığının azalması

Optik sistemdə fokus mövqeyi vahid sahəyə düşən güc sıxlığını müəyyən edir.
Detalın yüksəkliyində, bərkidici qurğunun dəqiqliyində və ya linzanın quraşdırılmasında kiçik dəyişikliklər ləkə ölçüsünü dəyişdirə bilər və bu, effektiv olaraq enerji paylanmasını «seyreltdirir».

Tipik simptomlar aşağıdakılardır:
kənarların qeyri-sabitləşməsi, xətlərin bir qədər qalınlaşması, lakin rəngin açılmasına səbəb olur.

Bu, kifayət qədər güclü işıq şüası yoxdur; şüa sadəcə minimum bulanıqlıq nöqtəsində yerləşmir.

Fokus bazisini bərpa etmək, tez-tez gücün artırılmasından daha effektivdir.
Böyük miqyaslı istehsalda Z oxu üzrə referansın və bərkitmə qurğusunun təkrarlanma dəqiqliyinin saxlanması çox vacibdir.

3. İşıq şüasının ötürülmə yolu boyu enerji itirməsi

Nəzəri çıxış gücü, emal edilən detala çatan effektiv güclə eyni deyil.
Optik səthlərdə hər hansı bir çirklənmə udulma və səpilməyə səbəb olur və beləliklə, keçiriciliyi azaldır.

Metal işarələmə mühitində tüstü və kondensatlar sahə linzasına və ya qoruyucu pəncərəyə asanlıqla yapışır və vizual olaraq aşkar edilməsi çətin olan enerji maneəsi yaradır.

Nəticə:
idarı sistem normal görünür, lakin materialın reaksiyası zəifləyir.

Beləliklə, linzanın keçiriciliyini saxlama dövrünü müəyyənləşdirmək, parametrləri təkrar-təkrar dəyişdirməkdən daha dəyərli olur.
Sahədə xidmət təcrübəsindən çıxarılan nəticələrə görə, bir çox "gücün zəifləməsi" halları nəticədə optik kontaminasiya kimi təsdiqlənir.

4. Parametr strukturu dəyişiklikləri səbəbilə vahid sahəyə düşən enerjinin azalması

İşarələmə dərinliyi əsasən vahid sahəyə düşən yığılmış enerjiyə asılıdır.
Tarama sürəti artırılanda, qatlar arasındakı məsafə genişlənəndə və ya tezlik birləşmələri dəyişəndə hər bir nöqtədə saxlanılma müddəti azalır.

Güc faizi dəyişməsə belə, material tərəfindən qəbul edilən ümumi enerji azalır.

Bu, müxtəlif faylların müxtəlif dərinliklər yaradmasının səbəbini izah edir — proses modeli dəyişib.

Yetkin istehsal sistemləri adətən operatorun yaddaşına güvənmək əvəzinə, təsdiqlənmiş parametr şablonlarını saxlayır.

5. Materialın udma qabiliyyətində dalğalanma

Materiallar ideal standartlaşdırılmış cisimlər deyil.
Ərintinin tərkibi, səth qabarıqlığı, oksidləşmə vəziyyəti və ya təmizlik dərəcəsindəki dəyişikliklər müəyyən dalğa uzunluğunda udmanın dəyişməsinə səbəb ola bilər.

Sorbsiya dəyişiklikləri birbaşa işarələmə kontrastındakı fərqlər kimi özünü büruzə verir.
Əgər əks etdiricilik artır, avadanlıq mükəmməl işləsə belə, nəticə daha açıq görünə bilər.

Yüksək eyniliyə tələb olunan məhsullar üçün gələn materialın sabitliyinin idarə edilməsi proses parametrləri qədər vacibdir.

6. Dinamik sistem dəqiqliyində dəyişikliklər

Qalvanometrin sıfır driftiləri və ya yüngül şüa yolu sapmaları enerjini iş sahəsi üzrə yenidən paylaya bilər.
Belə hallarda mərkəz və kənar sahələr arasındakı fərqlər güclənir.

Standart sınaq nümunələri bu problemi sürətlə aşkar edə bilər.
Əgər dərinlikdə regional fərqlər sistematik şəkildə mövcuddursa, tarama sisteminin yenidən kalibrasiyası nəzərdə tutulmalıdır.

7. Temperatur və elektrik təchizatı tərəfindən təsirlənən sabitlik

Lazerlər istilik şəraitinə çox həssasdır.
Soyutma effektivliyinin azalması və ya ətraf mühitin temperaturunun yüksəlməsi çıxışın optimal olmayan iş rejiminə keçməsinə səbəb ola bilər.

Bu problemlər tez-tez zaman xarakteristikasına malik olur — işə salınanda normal, davamlı işləmə zamanı postepen azalır.

Bu nümunə müşahidə edildikdə, proses parametrlərini tənzimləməzdən əvvəl istilik idarəetmə sistemi yoxlanılmalıdır.