Büyük Formatta CO₂ Lazer İşaretleme Makineleri İçin F-θ Lens Tasarımı

​

Lazer İşaretleme Teknolojisinin Genel Bakışı ve Uygulamaları

Temelde, pnömatik işaretlemeyi gibi geleneksel işaretleme yöntemlerinin yerini almıştır. Lazer işaretleme, mikroelektronik endüstrisi, otomotiv imalatı, havacılık, tekstil ve sanat eserleri dahil olmak üzere çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Yüksek enerji yoğunluklu lazer ışını, hedef üzerine etki ederek malzemede fiziksel veya kimyasal değişiklikler meydana getirir ve bu sayede iş parçası yüzeyinde istenilen desenleri ve metinleri yüksek bir tutarlılıkla oluşturur - bu işleme lazer işaretleme denir.

F-teta Lenslerin Önemi ve Mevcut Ürünlerin Sınırlamaları

F-teta lens, lazer işaretleme makinelerinin temel bir bileşenidir ve performansı doğrudan işaretleme sürecinin kalitesini etkiler. Şu anda, yurt içi ve yurt dışında f-teta lenslerin Ar-Ge'siyle uğraşan birçok firma bulunmaktadır. Örneğin, Almanya'daki Rodenstock GmbH, Linos GmbH, Singapur'daki Singapore Wavelength Pte. Ltd. ve Çin Bilimler Akademisi Optik ve Elektronik Enstitüsü (CASIOE) Optik İşleme Departmanı kendi ürün serilerini geliştirmiştir. Ancak, f-teta lenslerinin çalışma alanı 300mm×300mm'ye ulaştığında yapıları genellikle nispeten karmaşık hale gelmekte veya lenslerin kendisi oldukça kalınlaşmaktadır. Bu nedenle CO₂ lazerler 10,6μm dalga boyunda kızılötesi ışık yayan ve kızılötesi malzemeler nispeten pahalı olduğundan, basit bir yapıya ve büyük çalışma alanına sahip yeni bir f-teta lensin yeniden tasarlanması gerekmektedir.

Lazer işaretleme makinelerinin çalışma prensibi

Lazer işaretleme makinesinin çalışma prensibi şöyledir: gelen lazer önce bir tarama sistemi üzerinden geçer ve tarama sisteminin çıkışındaki ışın demeti, odak düzlemine odaklanarak lazer işaretleme işlemini gerçekleştirir.

İki Lensli f-theta Lens Tasarımı ve Performansı

İki lensli bir f-theta lensi tasarlanmıştır. Yapısal basitliğin ve lens inceliğinin maksimize edildiği koşullarda, tarama alanı artırılmıştır. Sıfır görüş alanı, 0.7 görüş alanı ve tam görüş alanındaki ortalama ışık spotları tümü karşılık gelen Airy diskleri içinde yer almaktadır. Sistemin MTF (Modülasyon Transfer Fonksiyonu) eğrisi kırınım limitine yakın seyretmekte olup bu, sistemin gereksinimlerini karşılamaktadır CO₂ lazer işaretleme makineleri f-theta lensler için. Tasarım sonuçları, bu f-theta lens sisteminin yapıyı basitleştirirken maliyetleri düşürmenin yanı sıra büyük bir çalışma alanı elde ettiğini, aynı zamanda iyi odaklanma kabiliyeti ve düşük distorsiyon ile karakterize edilen mükemmel düz alan performansına sahip olduğunu göstermektedir.

​