高能束加工技术的最新进展与应用

     在现代工业制造领域，高能束加工技术以其高精度、高效率的特点，成为推动制造业发展的重要力量。本文将探讨激光和电子束在复合焊接、光束轨迹控制、光束整形和微纳制造等方面的最新研究成果和应用。

    一、激光束整形的应用

    激光束整形技术在多个工业和科研领域扮演着重要角色，包括激光切割、焊接、微加工、计量学、显微镜、医疗设备、军事和学术研究等。光束整形涉及调整光束的相位、振幅和偏振等参数，以优化如焊缝角度、焊缝强度、吞吐量和热影响区等关键激光焊接工艺参数。

    二、光束整形光学解决方案

    针对激光焊接行业，业界开发了多种衍射激光束整形光学器件，以改善焊接过程和提高焊接质量。以下是一些独特的衍射扩散器定制解决方案：

    1.T形成型器：独特的T形设计，中心热点允许沿焊缝扫描形状，优化焊接退火，减小焊缝角度，提高焊接强度。

    2.C形成型器：提高焊接时的宽度/深度比，减少氧化，并通过为气泡提供逃离焊接区域的地方来消除热裂纹。

    3.钎焊扩散器：将光线分成两个前导点和一个中心点，用于熔化两块热浸镀锌板之间的钎焊丝，同时预热和清洁钎焊缝的两侧。

    三、可调光束整形解决方案

    可调光束整形器在同一表面的不同区域包含多个光学功能，这些元件可以与光束切换装置组装在一起，或者安装在电动或旋转平台上，以适应不同的焊接需求。以下是三种型号的可调光束整形器：

    1.高功率多模光纤激光焊接的可调环形发生器：在环内产生一个点（零级），可以根据需要轻松更改光斑和环之间的强度比。

    2.扫描高效双点（HEDS）分束器：能够产生两个具有受控功率比的光束，用于双点焊，优化对接焊接工艺。

    3.VortexLensDOE：对于使用单模光纤激光器进行焊接，VLDOE在工作平面上产生甜甜圈形状，提供类似于环形模式光纤激光器的优势。