ハンドヘルドレーザー溶接機の光学系内部では、4つの主要なレンズが光学パスに従って順番に連携し、レーザーエネルギーの効率的かつ安定した出力を保証します。それらの機能は光学原理に基づいており、溶接プロセスの基礎を形成します。 第一：コリメートミラー コリメートミラーは通常、光学パスの最初に配置され、レーザーを伝送する光ファイバーに接続されています。その主な機能は、光ファイバーから出力されるレーザーを処理することです。レーザーは光ファイバーの端で広がるため、コリメートミラーの役割は、この発散ビームをほぼ平行なビームに変換することです。これにより、ビームのその後の伝送と集束の条件が整い、光学パスの規則性が確保されます。
第二：反射ミラー
光学パスの方向転換が必要な光学システムには、反射ミラーが設置されます。反射ミラーの表面には、高反射率の膜層がコーティングされています。レーザービームが特定の角度で入射すると、ミラー表面はそれを所定の方向に反射します。その機能は、光ビームを誘導し、機械構造の障害物を回避して、光学パスの次の段階に正確に入り、最終的に集束ミラーに到達できるようにすることです。すべての溶接ガン設計に反射ミラーが含まれている必要はありません。その使用は、内部構造のレイアウトによって異なります。
第三：集束レンズ
集束レンズは光学システムのコアコンポーネントであり、溶接ガン内部に配置されています。その機能は、コリメートレンズによってコリメートされた平行レーザービームを、その特定の曲面曲率を介して非常に小さな点（焦点と呼ばれる）に収束させることです。この収束プロセスは、レーザーのエネルギー密度を大幅に増加させ、金属材料の融点に達することを可能にし、それによって溶接を完了させます。集束レンズの焦点距離パラメータは、焦点の位置と光スポットのサイズを決定し、溶接シームの浸透深さと幅に直接影響します。
第四：保護ミラー
保護ミラーは、溶接ガンの最も端、溶接処理領域に最も近い場所に設置されています。その主な機能は、溶接プロセス中に発生する飛沫、煙、および金属蒸気が内部の集束ミラーを汚染または損傷するのを防ぐことです。保護ミラー自体は、ビームの成形や集束には関与しません。これは、レーザー光に対して高い透過率を必要とする透明な平面ミラーです。過酷な環境に直接さらされるため、保護ミラーは定期的に交換する必要がある消耗品です。保護ミラーを清潔に保つことは、安定したレーザー出力と機器の正常な動作を維持するための必要なメンテナンスステップです。
これらの4つのレンズは、ハンドヘルドレーザー溶接ガンの完全な光学パスを形成します。コリメートレンズはビーム成形を担当し、反射ミラーは誘導を担当し、集束レンズはエネルギー集中を担当し、保護レンズは汚染防止を担当します。それらはそれぞれ特定のタスクを実行し、光学原理に基づいて協調して機能し、レーザー溶接プロセスの実現可能性と安定性を確保します。オペレーターにとって、それらの機能を理解すること、特に保護レンズの定期的な検査と交換を行うことは、機器の日常的なメンテナンスの基本的な要件です。