“光子是我們的事業(yè)”是日本濱松的企業(yè)口號(hào)。很少有人知道該公司還提供多種激光產(chǎn)品。最近在歐洲推出的濱松光子的SPOLD和LD-Heater激光加工系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)集成溫度測(cè)量功能。這樣可以實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單，更精確的激光熱加工，例如塑料焊接，激光燒結(jié)或粘合劑固化。
濱松銷售工程師Alexander G?rk在描述SPOLD和LD Heater的基本功能時(shí)說(shuō)：“這兩個(gè)系統(tǒng)均基于可用于熱加工的二極管激光器。這項(xiàng)技術(shù)有很多應(yīng)用，包括塑料焊接，激光燒結(jié)，膠粘劑固化和焊接。它還適用于塑料的防水密封，例如用于手機(jī)制造的塑料，用于玻璃的氣密密封。醫(yī)療技術(shù)和許多其他應(yīng)用所需的產(chǎn)品。”
G?rk表示，濱松目前特別專注于以下三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域：“在塑料焊接中，我們已經(jīng)可以借鑒日本母公司的多年經(jīng)驗(yàn)，并設(shè)想在這兩個(gè)系統(tǒng)中有很好的應(yīng)用可能性從我們的角度來(lái)看，激光燒結(jié)是一項(xiàng)具有巨大前景的技術(shù)，而SPOLD和LD-Heater也非常適合這一領(lǐng)域?！睙峁绦哉澈蟿┑臒峁袒瘧?yīng)用是濱松在第一階段集中精力的第三領(lǐng)域。
實(shí)時(shí)過(guò)程監(jiān)控
兩個(gè)激光系統(tǒng)的基本功能是借助激光能量加熱待處理的材料，從而啟動(dòng)所需的熱處理。兩種產(chǎn)品都使用了二極管激光器，大多數(shù)工作波長(zhǎng)為940nm，輸出功率高達(dá)360W。兩種產(chǎn)品中都使用了激光二極管，以產(chǎn)生廣泛的激光信號(hào)。直徑范圍從0.1到6.4毫米的光斑，如果需要，還可以使用線形光學(xué)器件，以使激光特性適應(yīng)當(dāng)前的任務(wù)。
濱松采用一種特殊的工藝來(lái)優(yōu)化激光束的形狀并獲得所謂的禮帽光束輪廓。產(chǎn)生的能量分布允許將最佳且均勻的熱量輸入到要處理的對(duì)象。
但是，這兩個(gè)系統(tǒng)的最大賣點(diǎn)是集成的過(guò)程監(jiān)控：POLD和LD加熱器都可以在激光治療過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控過(guò)程中散發(fā)的熱量，并以此方式控制參數(shù)，例如激光功率或遍歷速度。這兩個(gè)系統(tǒng)之間的唯一區(qū)別是系統(tǒng)中集成的過(guò)程監(jiān)控類型：SPOLD允許對(duì)加工后的物體表面進(jìn)行相對(duì)溫度測(cè)量，而LD-Heater甚至可以絕對(duì)測(cè)量。
使用SPOLD，可通過(guò)同一根光纖同軸地實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量，該光纖用于將激光能量傳輸?shù)揭幚淼膶?duì)象。另一方面，LD-Heater使用第二根光纖來(lái)測(cè)量溫度。在這里，使用2色高溫測(cè)定法，其中檢測(cè)器記錄兩個(gè)過(guò)濾的波長(zhǎng)，比較結(jié)果，從而測(cè)量絕對(duì)溫度。
精確的溫度控制以獲得最佳結(jié)果
戈?duì)柨擞靡粋€(gè)例子來(lái)解釋為什么在激光暴露于溫度期間監(jiān)控過(guò)程參數(shù)如此重要的原因：“當(dāng)將兩種塑料焊接在一起時(shí)，必須將溫度精確地保持在非常狹窄的范圍內(nèi)，以達(dá)到所需的接頭強(qiáng)度。如果移動(dòng)速度或激光功率未設(shè)定為最佳，則焊接過(guò)程將無(wú)法獲得理想的結(jié)果。”
同樣重要的是在激光燒結(jié)過(guò)程中遵守確切的工藝參數(shù)。該過(guò)程例如用于使印刷導(dǎo)體導(dǎo)電。如果激光功率太低或行進(jìn)速度太高，則印刷電路路徑的顆粒不會(huì)熔化，但是如果激光功率太高或行進(jìn)速度太慢，則電路路徑會(huì)燃燒。在兩種情況下，結(jié)果都是相同的：沒(méi)有實(shí)現(xiàn)所需的電導(dǎo)率激活。
綜合服務(wù)
為了使客戶盡可能有效地入門并快速應(yīng)用這兩種激光系統(tǒng)，濱松在德國(guó)的銷售部門設(shè)有自己的激光實(shí)驗(yàn)室。它滿足使用SPOLD和LD-Heater的4類激光器的所有要求。
G?rk解釋說(shuō)：“在該實(shí)驗(yàn)室中，我們積極支持客戶進(jìn)行評(píng)估，并為他們提供建議，尤其是哪種光斑尺寸和激光頭最適合各自的應(yīng)用。光斑尺寸和激光頭的廣泛選擇使SPOLD和LD-Heater系統(tǒng)極具調(diào)節(jié)性，可以精確地根據(jù)客戶要求進(jìn)行定制。憑借我們的經(jīng)驗(yàn)，我們?yōu)榇_保用戶能夠盡快盡可能實(shí)施其系統(tǒng)做出了重大貢獻(xiàn)?！?/span>
如果將開(kāi)發(fā)階段的結(jié)果用于以后的批量生產(chǎn)，則LD-Heater仍然是首選系統(tǒng)，因還具有縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間并且用戶可以通過(guò)收集過(guò)程數(shù)據(jù)來(lái)擴(kuò)展其工廠知識(shí)的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于需要溫度監(jiān)控但不再需要開(kāi)發(fā)階段數(shù)據(jù)的工廠，G?rk則建議使用SPOLD系統(tǒng)，該系統(tǒng)還具有集成的過(guò)程監(jiān)控功能。兩種系統(tǒng)均具有超過(guò)20,000個(gè)工作小時(shí)的保證壽命，適合連續(xù)在工業(yè)應(yīng)用中使用。
外部高溫計(jì)已過(guò)時(shí)
濱松公司的SPOLD和LD-Heater系統(tǒng)的使用帶來(lái)了進(jìn)一步的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。為了減少熱激光過(guò)程中的浪費(fèi)，當(dāng)今經(jīng)常使用外部高溫計(jì)來(lái)測(cè)量物體溫度。但是，這種方法的主要缺點(diǎn)是，只有付出較大的努力才能將溫度測(cè)量精確地定位在加工發(fā)生的位置。
在某些應(yīng)用中，由于使用外部高溫計(jì)而導(dǎo)致測(cè)量誤差，G?rk強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“在這里，我們的SPOLD和LD-Heater系統(tǒng)更易于使用，并導(dǎo)致高度準(zhǔn)確的結(jié)果，因?yàn)闇y(cè)量系統(tǒng)直接與處理相結(jié)合。SPOLD和LD-Heater在日本本社的生產(chǎn)中都經(jīng)過(guò)精確校準(zhǔn)，因此用戶可以完全省去外部高溫計(jì)?！?/span>
G?rk確信SPOLD和LD-Heaters帶有集成的實(shí)時(shí)過(guò)程監(jiān)控功能，可以為用戶提供具有良好熱規(guī)格的激光加工過(guò)程的全新可能性。“結(jié)合我們?cè)谠擃I(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和新建的激光實(shí)驗(yàn)室，我們可以為歐洲客戶提供真正的附加價(jià)值，以評(píng)估和實(shí)施其解決方案”。
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