داخل النظام البصري للمسدس المحموللحام الليزرتعمل أربع عدسات رئيسية معًا بالتسلسل وفقًا للمسار البصري لضمان الإخراج الفعال والمستقر لطاقة الليزر. تعتمد وظائفها على المبادئ البصرية وتشكل الأساس لعملية اللحام.
أولاً: مرآة التجميع
عادةً ما توجد مرآة التجميع في بداية المسار البصري وتتصل بالألياف الضوئية التي تنقل الليزر. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في معالجة الليزر الخارج من الألياف الضوئية. نظرًا لأن الليزر سينتشر في نهاية الألياف الضوئية، فإن دور مرآة التجميع هو تحويل هذا الشعاع المتباعد إلى شعاع شبه متوازٍ. وهذا يهيئ الظروف لنقل وتركيز الشعاع اللاحق، مما يضمن انتظام المسار البصري.
ثانيًا: العاكس
في الأنظمة البصرية التي يحتاج فيها المسار البصري إلى إعادة التوجيه، يتم تثبيت العاكسات. سطح العاكس مطلي بطبقة غشاء عالية الانعكاس. عندما يسقط شعاع الليزر بزاوية معينة، فإن سطح المرآة سيعكسه في الاتجاه المحدد مسبقًا. وتتمثل وظيفته في توجيه شعاع الضوء، مما يمكنه من تجاوز عوائق الهيكل الميكانيكي والدخول بدقة إلى المرحلة التالية من المسار البصري، والوصول في النهاية إلى مرآة التركيز. ليس بالضرورة أن تتضمن جميع تصميمات مسدسات اللحام عاكسات؛ يعتمد استخدامها على التخطيط الهيكلي الداخلي.
ثالثًا: عدسة التركيز
تعد عدسة التركيز المكون الأساسي للنظام البصري وتقع داخل مسدس اللحام. وتتمثل وظيفتها في تجميع شعاع الليزر المتوازي الذي تم تجميعه بواسطة عدسة التجميع من خلال انحناء سطحه المنحني المحدد إلى نقطة صغيرة جدًا، والتي تسمى النقطة البؤرية. تعمل عملية التقارب هذه على زيادة كثافة طاقة الليزر بشكل كبير، مما يمكنه من الوصول إلى عتبة انصهار المادة المعدنية، وبالتالي إكمال اللحام. تحدد معلمة الطول البؤري لعدسة التركيز موضع النقطة البؤرية وحجم البقعة الضوئية، وتؤثر بشكل مباشر على عمق الاختراق وعرض خط اللحام.
رابعًا: المرآة الواقية
يتم تثبيت المرآة الواقية في نهاية مسدس اللحام، الأقرب إلى منطقة معالجة اللحام. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في منع تناثر الدخان وبخار المعدن المتولد أثناء عملية اللحام من تلويث أو إتلاف مرآة التركيز الداخلية. لا تشارك المرآة الواقية نفسها في تشكيل أو تركيز الشعاع؛ إنها مرآة مسطحة شفافة تتطلب نفاذية عالية لضوء الليزر. نظرًا للتعرض المباشر للبيئات القاسية، فإن المرآة الواقية هي مادة استهلاكية تحتاج إلى الاستبدال بانتظام. يعد الحفاظ على نظافة المرآة الواقية خطوة صيانة ضرورية للحفاظ على إخراج طاقة الليزر المستقرة والتشغيل العادي للمعدات.
تشكل هذه العدسات الأربع معًا المسار البصري الكامل لمسدس لحام الليزر المحمول. عدسة التجميع مسؤولة عن تشكيل الشعاع، والمرآة العاكسة للتوجيه، وعدسة التركيز لتركيز الطاقة، والعدسة الواقية لمنع التلوث. يؤدي كل منها مهمته المحددة، ويعمل بشكل تعاوني بناءً على المبادئ البصرية لضمان جدوى واستقرار عملية لحام الليزر. بالنسبة للمشغل، فإن فهم وظائفهم، وخاصة إجراء الفحوصات والاستبدالات المنتظمة للعدسات الواقية، هو مطلب أساسي للصيانة اليومية للمعدات.