MOPA激光器不銹鋼打彩系列故事（2） 杰普特

        在講第二篇文章前，先回顧一下MOP激光器不銹鋼打彩系列故事（1）所講的內(nèi)容。故事（1）里講述了不銹鋼顯色的原理以及在不銹鋼顏色上的差異，主要是受激光本身單脈沖能量及它在鋼片上的光斑重疊率的影響，反應(yīng)到不銹鋼的顯色方式里不能呈現(xiàn)機(jī)理出規(guī)律性變化。

 

　　小編在系列故事（1）采用的是在不變的場(chǎng)鏡下調(diào)節(jié)功率和頻率使顏色在規(guī)律中變化。如果在變化的場(chǎng)鏡下，又會(huì)有哪些奇特的現(xiàn)象發(fā)生呢？

　　變化不同焦距的場(chǎng)鏡帶來(lái)最直接的影響就是改變激光功率密度。小焦距場(chǎng)鏡的功率密度高，大焦距場(chǎng)鏡的功率密度低，是因?yàn)榻咕嘣叫〉膱?chǎng)鏡，其聚焦能力越好，聚焦后的激光光點(diǎn)越小，相對(duì)的激光功率密度也就越高。在光學(xué)領(lǐng)域，結(jié)合下圖來(lái)說(shuō)，就是指聚焦光斑（focal point）大小與場(chǎng)鏡（F-Theta）的焦距呈正相關(guān)的關(guān)系。這點(diǎn)的理解跟物理學(xué)中的壓強(qiáng)相像，壓強(qiáng)的概念是物體所受的壓力與受力面積之比，也就是說(shuō)當(dāng)受力面積越小時(shí)候，壓強(qiáng)越大。在激光作用上來(lái)講，這就使得同一激光參數(shù)在不同場(chǎng)鏡下作用在材料表面的激光能量密度是不一樣的。換句話來(lái)說(shuō)，改變場(chǎng)鏡后要保證原始的能量密度不做改變，最直接改變的參數(shù)就是激光功率值了。以提高功率值的方式來(lái)維持能量和場(chǎng)鏡之間的一種基本比例不變，達(dá)到打出相同顏色的目的。

 

 

　　然而更改輸出功率值后，是不是直接就可以達(dá)成目的呢？這還只對(duì)了一半，從故事（1）中我們就推導(dǎo)過(guò)，在大焦距鏡頭中，功率值的增加，維持了激光功率密度的穩(wěn)定，但若再以此頻率下的激光脈沖作用到材料表面，那則會(huì)使脈沖重疊率變大，這其實(shí)會(huì)變相的改變了材料單位面積內(nèi)所受的激光能量。因此，在光斑擴(kuò)大情況下，必須降低頻率以維持原來(lái)的光斑重疊率，這樣色彩的一致性會(huì)更高。如果功率值減小，情況反之。理論分析了這么多，實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際情況到底如何呢？

 

　　小編選擇四種不同焦距的場(chǎng)鏡進(jìn)行驗(yàn)證，分別是F=163mm，F(xiàn)=220mm，F(xiàn)=254mm ，F(xiàn)=330mm，激光器選用JPT-YDFLP-20W-M6+型。填充間距設(shè)為0.001，0°弓形填充。在不銹鋼板上，選擇脈寬2ns，45ns和80ns各自調(diào)出獨(dú)特的色彩：

 

　　上述三例分別在不同脈寬下實(shí)現(xiàn)了不同場(chǎng)鏡下保持色彩的一致性問(wèn)題，從而也驗(yàn)證了小編的推論。

 

　　至此，在兩篇文章里已分別講述了頻率、功率、不同焦距場(chǎng)鏡等因素對(duì)不銹鋼色彩的影響，從中就能發(fā)現(xiàn)，在不銹鋼打彩的激光工藝應(yīng)用，MOP激光器擁有著明顯的優(yōu)勢(shì)：MOP激光器寬廣的脈沖寬度及脈沖頻率調(diào)節(jié)范圍，精確的激光控制以及快速的響應(yīng)速度，在實(shí)際調(diào)試使用中能起到事半功倍的效果。

 

　　請(qǐng)持續(xù)關(guān)注我們以得到更詳細(xì)的資料，我們會(huì)在未來(lái)的篇章中為大家揭秘更多關(guān)于不銹鋼打彩色標(biāo)記的規(guī)律。