레이저 용접 프로세스의 빔 성형 시스템

• Main Authors: ZELENCHUK ALEX, MARKUSHOV IURII, GRAPOV YURI, NAIR NIKHIT
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 12.06.2023
• Subjects: CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICS; SOLDERING OR UNSOLDERING; TRANSPORTING; WELDING; WORKING BY LASER BEAM

플랫탑 세기 분포 프로파일을 갖는 MM 빔을 변환하기 위한 빔-성형기가, 레이저 헤드 내의 경로를 따라 MM 빔을 출력하는 섬유의 하류 단부에 융합된 단부 블록을 포함한다. 빔-성형기는 단부 블록 하류의 레이저 헤드에 장착된 시준기를 추가로 갖는다. 이어서, 시준된 MM 빔은 작업 구역 상에 포커스되고, 빔 웨이스트는 가우스 세기 프로파일을 특징으로 한다. MM 플랫탑 빔의 가우스 영역이 단부 블록 내에 그리고 시준기의 포커스 평면 내에 위치되도록 시준기를 배치하는 것에 의해서, 가우스 영역이 빔 웨이스트에 근접하여 제공될 수 있다. 대안적으로, 플랫탑 분포 프로파일을 도넛-형상의 프로파일로 변환하는 회절 광학 요소를 이용하는 것에 의해서, 가우스 영역이 웨이스트 내에서 제공될 수 있다. A beam-shaper for transforming a MM beam with the flattop intensity distribution profile includes an end block which is fused to a downstream end of a fiber outputting the MM beam along a path within a laser head. The beam-shaper further has a collimator mounted to the laser head downstream from the end block. The collimated MM beam is then focused on the working zone with a beam waist characterized by a Gaussian intensity profile. The Gaussian region may be provided in the vicinity of the beam waist by positioning the collimator so that the Gaussian region of the MM flattop beam is located inside the end block and in the focal plane of the collimator. Alternatively, the Gaussian region may be provided within the waist by using a diffractive optical element which transforms the flattop distribution profile into a donut-shaped profile.