Espello de cobre reflectante planar refrixerado por auga

Espello de cobre reflectante planar refrixerado por auga

O espello reflectante de cobre refrixerado por auga planar é un elemento óptico que funciona segundo o principio da reflexión da luz. Redirecciona o raio láser incidente en diferentes direccións para permitir a entrega e o enfoque do raio. O deseño integrado de refrixeración por auga permite un funcionamento de alta potencia, prolonga a vida útil do espello, reduce a frecuencia de substitución e reduce os custos de mantemento, o que o fai axeitado para aplicacións de procesamento láser de quilovatios e superiores.

Material e proceso

O espello está fabricado a partir dun substrato de cobre cunha condutividade térmica superior a 400 W/(m·K), que conduce rapidamente a calor xerada pola irradiación láser. Xunto co sistema de refrixeración por auga, isto garante o equilibrio térmico, evitando a deformación da superficie ou a degradación do revestimento. Algunhas versións usan un substrato de aliaxe de níquel-cobre (NiCu) para mellorar a resistencia mecánica e a resistencia á corrosión.

A superficie óptica acábase mediante torneado con diamante ou lapeado de precisión, conseguindo unha figura superficial de λ/4 PV (@633 nm) e unha calidade superficial de 20/10 (raiado/escavado). Isto garante a estabilidade de fase do feixe reflectido e a compatibilidade cos requisitos de control do feixe tanto para láseres de fibra como de estado sólido. Deposítase un revestimento de ouro duro (normalmente de 0,1 a 1 μm de grosor) sobre o substrato pulido, proporcionando unha reflectividade Ravg >99,5 % (@10,6 μm) e unha mellor resistencia ao raiado.

Revestimento reflectante metálico mellorado, reflectancia >99,5 % a 10,6 μm

(Nota: o eixe X representa a lonxitude de onda en micrómetros, o eixe Y representa a porcentaxe de reflectancia.)

Deseño de refrixeración por auga

Os canais de refrixeración están integrados dentro do corpo do espello. A auga circulante ou un refrixerante especializado elimina a calor, o que aumenta a capacidade de manexo de potencia do láser ata o rango de 20–40 kW. Algúns modelos incorporan circuítos de refrixeración independentes tanto para a cara do espello como para a base de montaxe, o que mellora aínda máis a xestión térmica e amplía o funcionamento continuo a centos de horas ou máis.

Aplicacións

Este espello é axeitado para láseres de fibra (1–40 kW) e láseres de CO₂ que funcionan a lonxitudes de onda de 10,6 μm e infravermellos próximos, cumprindo os requisitos para un procesamento eficiente e estable de aceiro inoxidable, aliaxes de aluminio e outros materiais. Úsase amplamente en revestimentos de soldadura por láser, fabricación aditiva, modificación de superficies de temple por láser, rebordeado con láser, quecemento por láser e procesos relacionados.

Parámetro