高反射材料に対する出力特性と対策

高反射材料である銅やアルミにIR波長のレーザを照射すると、反射光の戻りが発振器内部に戻ってしまいます。反射光が戻ると発振が不安定になり、加工も不安定になってしまう傾向にあります。

対処方法として、従来は反射光が発振器に戻らないよう、加工ヘッドを傾ける事が必須でした。しかし弊社の【UW-Sファイバレーザ溶接機】では、この反射光を抑制する技術を搭載した発振器を使用する事で、高反射材料への直上照射が可能となり、反射光の影響を受けない安定した加工を実現しました。

出力安定度の比較検証
加工 シーム溶接 高反射材の溶接
条件 材質:銅
出力:1.3kW
速度:50mm/sec
溶接:ビードオン貫通無
【検出測定】
出力モニタ
反射光モニタ

高反射材比較検証

結論
連続照射で50回繰り返しを行い、反射光抑制技術搭載発振器と標準発振器の比較を行った。反射光抑制技術搭載発振器では反射光によって出力が不安定になる傾向がないという結果となった。

波長帯域での比較検証

下記の計測波形を確認すると、ラマン散乱光(SRS)の発生に差が生じている事がわかる。

波長帯域での比較検証

反射光抑制技術搭載発振器の優位点

反射光抑制技術搭載(RE)の発振器と普通の発振器の違い

【従来】
照射角度を設けて絶対に反射光を発振器に戻さないで欲しい。
【RE(反射光抑制技術搭載発振器】
垂直照射で反射光を発振器に戻し不要な不具合を防ぐ。

光ファイバ中での非線形光学効果の一つである誘導ラマン散乱(SRS)を活用した「ラマンシフタ」と呼ばれるフジクラ独自の戻り光抑制機構の技術を搭載した、弊社のUW-Sシリーズでは高反射射材料である銅やアルミに対して、反射光の影響を受けない安定した加工が可能です。

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