Gương đồng phản chiếu phẳng làm mát bằng nước

Gương đồng phản chiếu phẳng làm mát bằng nước

Gương phản xạ bằng đồng phẳng làm mát bằng nước là một phần tử quang học hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ ánh sáng. Nó chuyển hướng chùm tia laser tới theo các hướng khác nhau để cho phép truyền và hội tụ chùm tia. Thiết kế làm mát bằng nước tích hợp cho phép hoạt động ở công suất cao, kéo dài tuổi thọ của gương, giảm tần suất thay thế và giảm chi phí bảo trì, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng xử lý laser ở mức kilowatt trở lên.

Vật liệu & Quy trình

Gương được chế tạo từ chất nền bằng đồng có độ dẫn nhiệt vượt quá 400 W/(m·K), giúp dẫn nhiệt nhanh chóng do bức xạ laser tạo ra. Cùng với hệ thống làm mát bằng nước, điều này đảm bảo cân bằng nhiệt, ngăn ngừa biến dạng bề mặt hoặc suy giảm lớp phủ. Một số phiên bản sử dụng chất nền hợp kim niken-đồng (NiCu) để tăng cường độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn.

Bề mặt quang học được hoàn thiện bằng phương pháp tiện kim cương hoặc mài chính xác, đạt được hình dạng bề mặt λ/4 PV (@633 nm) và chất lượng bề mặt 20/10 (vết xước/vết lõm). Điều này đảm bảo tính ổn định pha của chùm tia phản xạ và tương thích với các yêu cầu điều khiển chùm tia cho cả laser sợi quang và laser bán dẫn. Một lớp phủ vàng cứng (thường dày 0,1–1 μm) được phủ lên chất nền đã được đánh bóng, mang lại độ phản xạ Ravg >99,5% (@10,6 μm) và khả năng chống xước được cải thiện.

Lớp phủ phản quang kim loại cải tiến, độ phản xạ >99,5% ở bước sóng 10,6μm.

(Lưu ý: Trục X biểu thị bước sóng tính bằng micromet, trục Y biểu thị phần trăm phản xạ.)

Thiết kế làm mát bằng nước

Các kênh làm mát được tích hợp bên trong thân gương. Nước tuần hoàn hoặc chất làm mát chuyên dụng giúp loại bỏ nhiệt, nâng cao khả năng xử lý công suất laser lên phạm vi 20–40 kW. Một số mẫu máy chọn lọc còn tích hợp mạch làm mát độc lập cho cả mặt gương và đế gắn, giúp cải thiện hơn nữa khả năng quản lý nhiệt và kéo dài thời gian hoạt động liên tục lên đến hàng trăm giờ hoặc hơn.

Ứng dụng

Gương này phù hợp với laser sợi quang (1–40 kW) và laser CO₂ hoạt động ở bước sóng 10,6 μm và cận hồng ngoại, đáp ứng yêu cầu gia công hiệu quả và ổn định đối với thép không gỉ, hợp kim nhôm và các vật liệu khác. Nó được sử dụng rộng rãi trong hàn phủ laser, sản xuất bồi đắp, biến đổi bề mặt bằng tôi laser, dán cạnh laser, gia nhiệt laser và các quy trình liên quan.

Tham số