25 % plus de découpe ?-Comment des lentilles optiques traitées antireflet peuvent optimiser le processus laser25 % plus de découpe ?

Comment des lentilles optiques traitées antireflet peuvent optimiser le processus laser

A quoi sert d'avoir un bolide sur des routes dont l'état est misérable ? Il en va de même avec les applications laser sophistiquées. Pour obtenir un résultat excellent et tirer complètement profit des avantages de la transformation du matériau par le laser, il est nécessaire que des conditions particulières soient strictement respectées.

L'avantage que vous apporte

...des optiques de qualité supérieure

  • Amélioration de l'efficacité de la machine
  • Amélioration de la qualité des bords de découpe
  • Diminution de l'écartement des bords de coupe – Moins de sublimation du matériau

...grâce à un air de rinçage propre

  • Protection de la lentille de focalisation contre les salissures
  • Résultats de coupe constants
  • Grande durée de vie des composants optiques
Lentilles optiques

Lentilles optiques

Les lentilles optiques de focalisation et le miroir de déviation requis pour le processus laser jouent ici un rôle prépondérant. Sous réserve de mettre en œuvre des composants optiques traités de la meilleure manière qui soit, il est possible d'augmenter le rendement de découpe jusqu'à 25% à puissance laser égale.

La durée de vie de ces composants dépend par ailleurs d'une circulation du gaz de rinçage soigneusement choisie, avec une fonction de surveillance adéquate. C'est pourquoi, sur tous les systèmes eurolaser, les lentilles de focalisation sont balayées par un air sec et épuré. Ainsi, les émissions de la découpe et les fumées ne peuvent pas se déposer sur la délicate surface cristalline des semi-conducteurs pendant la fabrication. La lentille de focalisation reste ainsi parfaitement transparente pendant longtemps pour le rayonnement laser hautement énergétique et ne subit pas les effets négatifs d'une augmentation notable de la température.

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Veillez à utiliser des pièces de rechange d'origine, car seuls des composants de grande qualité sont le gage d'excellence des résultats, de sorte que vous économisez de l'argent à chaque découpe. eurolaser a déjà fait le meilleur choix.


Pourquoi faut-il une lentille ?

Pourquoi faut-il une lentille ?

Une chose est essentielle quand on transforme un matériau par le laser :

Le rayon laser de grande énergie doit être focalisé sur la surface du matériau avec la plus grande précision.

C'est pour réunir les faisceaux de lumière laser invisibles et presque parallèles qu'on utilise des lentilles optiques de précision composées de séléniure de zinc (ZnSe). Jusqu'à une puissance laser de 1kW (1000 W), eurolaser utilise exclusivement des optiques de transmission. La combinaison des deux courbures (concave et convexe) résulte dans la lentille dite ménisque.



Les lentilles ménisques employées pour focaliser le rayon laser (un peu comme un miroir parabolique) sont entièrement traversées par le rayon laser qui a été élargi en amont dans un télescope.



L'élargissement sert d'une part à compenser la divergence et, d'autre part à améliorer la focalisation. Cela peut paraître paradoxal, mais un diamètre plus grand du rayon laser permet de reproduire la lumière sur le point focalisé avec une précision nettement plus grande.


Quelles sont les conséquences pour l'utilisateur ?

Un foyer propre, petit et de grande énergie permet une découpe nette. Par ailleurs, la zone affectée thermiquement, si elle est extrêmement faible, n'affecte quasiment pas le matériau aux bords de découpe. Dans le foyer du rayon laser, la densité du flux d'énergie augmente d'un million. Le diamètre du foyer est alors de l'ordre de moins 100µm. Cependant, le maximum de densité du flux d'énergie ne décrit qu'une fraction de ce diamètre et diminue fortement en direction des bords.

Plus l'interstice de coupe est étroit, plus la vitesse de fabrication peut être élevée. A flux d'énergie égal par conséquent, nettement moins de matériau va s'évaporer. La règle reste la même : plus la longueur de focalisation est courte, plus le foyer sera net. Ceci est illustré dans la figure ci-après. Tous ces atouts significatifs favorisent globalement le processus laser.

Une autre grandeur optique décrit la profondeur de champ. Cette dernière augmente avec la longueur de focalisation, pour diminuer quand la longueur de focalisation est courte. Pour les applications laser, ce phénomène est identique à la longueur de la taille du rayon.

Par conséquent, les matériaux minces et plats seront de préférence traités avec des lentilles de focalisation courte, par exemple f´= 3,75 pouces. Cette découpe nette est caractérisée par une vitesse de fabrication élevée, avec interstice de coupe étroit et une très petite zone affectée thermiquement.

Les matériaux plus épais, ou de surface irrégulière seront de préférence traités avec une lentille de focalisation plus longue, par exemple de f´= 5 à 7,5 pouces.


La qualité des lentilles optiques ZnSe est également déterminante pour une application réussie. Ces cristaux semi-conducteurs sont particulièrement transparents à une longueur d'onde de laser CO2 de quelques 10 600 nm. La proportion d'absorption de lumière et celle de réflexion de lumière sur le corps de la lentille est extrêmement faible. Les lentilles de qualité supérieure sont par ailleurs caractérisées par un traitement antireflet spécial qui réduit encore le degré de réflexion à l'entrée et à la sortie de la lumière à travers le cristal. L'énergie ne subsiste donc guère dans le corps de la lentille, cette dernière n'est pas affectée thermiquement et affiche une grande durée de vie.

Seul le degré de salissures éventuelles peut affecter négativement la durée de vie des lentilles optiques de qualité. C'est pour cette raison qu'eurolaser propose un système sophistiqué de rinçage à l'air, Lens Protection, grâce auquel les composants optiques sont enveloppés en permanence dans une atmosphère propre avant, pendant et après le processus de fabrication. Enfin, des contrôles visuels, et d'éventuelles routines de nettoyage peuvent protéger les lentilles contre une usure précoce.

La technique laser relève de la physique. Maîtrisable par un savoir-faire, l'expérience et la coopération avec des entreprises et instituts compétents dans le domaine de la technologie laser. 

Depuis la naissance de l'entreprise, eurolaser a transposé les principes fondamentaux de la physique dans les produits et solutions praticables. C'est là que réside une des clés de la réussite précoce pour nombre de nos clients selon notre devise « Partner for your success ». Aujourd'hui, les expériences acquises dans la pratique sont évaluées dans l'objectif d'améliorer encore la technique, la manipulation et la sécurité. Une tâche à laquelle l'équipe innovante d'eurolaser s'attelle avec plaisir et dont les résultats ne se feront pas attendre.

S’il vous plaît appelez pour votre consultation individuelle !

 
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