Uso di un’ottica diffrattiva per il taglio laser ad alta potenza

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Uso di una ottica diffrattiva per il taglio laser ad alta potenza

C’è un interesse attuale per il taglio laser impiegato per applicazioni di smantellamento nucleare. I vantaggi di usare tecnologia laser per questa applicazione includono le alte velocità disponibili, la tolleranza del processo, la leggerezza della testa di taglio, la mancanza di una forza di reazione con la parte da tagliare, e la facilità di automazione del processo di taglio laser.

Naturalmente il taglio laser è un processo termico e con un danno potenziale in quanto il raggio laser passando attraverso la fessura di taglio, potrebbe danneggiare o addirittura incendiare qualcosa posizionato dietro la parte da tagliare. Questo documento descrive l’uso di un elemento ottico diffrattivo nell’ottica a fascio laser. Ai fini del processo di saldatura laser, è possibile applicare elementi ottici diffrattivi (DOE- Diffractive Optical Element). Queste ottiche vengono utilizzate in procedimenti come la saldatura bordi, la saldatura quasi simultanea o la saldatura simultanea. A partire da un’emissione laser puntiforme, generano una distribuzione della densità di potenza a seconda dell’applicazione.

Il DOE è un componente ottico che consente di regolare un contorno con un’emissione laser puntiforme. Lungo questo contorno, mediante elementi ottici diffrattivi, è possibile adattare la distribuzione della densità di potenza ai requisiti. Questa tipologia di elementi viene utilizzata per profili di saldatura complessi nell’ambito della saldatura simultanea ma anche nella saldatura bordi e nella saldatura quasi simultanea per l’ottimizzazione della distribuzione della densità di potenza. I DOE si adattano al tipo di attività da svolgere e devono pertanto essere calcolati e simulati in anticipo, poiché sono progettati per una sola lunghezza d’onda. Durante l’applicazione, anche la lunghezza d’onda del laser utilizzata deve essere nota.

Fonte: Paul A. Hilton, Daniel Lloyd and John R. Tyrer, «Use of a diffractive optic for high power laser cutting», J. Laser Appl. 28, 012014 (2016); http://dx.doi.org/10.2351/1.4938279

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