Měření a simulace zpětně odraženého záření při penetračním laserovém svařování

0518719 - ÚPT 2020 RIV CZ cze K - Konferenční příspěvek (tuzemská konf.)
Horník, Petr - Mrňa, Libor - Šarbort, Martin - Šebestová, Hana
Měření a simulace zpětně odraženého záření při penetračním laserovém svařování.
[Measurement and simulation of back-reflected radiation during penetration laser welding.]
E-sborník příspěvků multioborové konference LASER59. Brno: Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i., 2019 - (Růžička, B.), s. 15-16. ISBN 978-80-87441-27-5.
[LASER59. Skalský Dvůr (CZ), 23.10.2019-25.10.2019]
Grant CEP: GA TA ČR TG03010046; GA TA ČR(CZ) TH04010366
Institucionální podpora: RVO:68081731
Klíčová slova: laser welding * focus position * back-reflected radiation * ray-tracing simulation
Obor OECD: Optics (including laser optics and quantum optics)
http://alisi.isibrno.cz/upload/files/e-sbornik-laser59.pdf

Laserový svařovací proces je doprovázen množství záření, jak ve viditelné části spektra, tak tepelné záření svarové lázně a v neposlední řadě i vlastní laserové záření. Při laserovém svařování se často používá penetrační režim, při kterém se tvoří paroplynový kanál – keyhole. Většina laserového záření je vícenásobným odrazem pohlcena uvnitř keyhole, avšak malá část se odráží zpět a prochází optickou soustavou svařovací hlavy a dopravním vláknem. Zpětně odražené laserové záření je také monitorováno přímo v laseru z důvodu ochrany rezonátoru a dalších optických komponent. Signál je snadno přístupný a takto získaných dat se dá využít i během svařovacího procesu. Proto byl navržen experiment, při kterém byla zjišťována souvislost mezi rozměry svaru, polohou ohniska a zpětně odraženým laserovým zářením. Dále pak byly výsledky měření porovnány se simulací.

The laser welding process is accompanied by a wide range of radiation, both in the visible part of the spectrum and thermal radiation of the weld pool, and last but not least, the laser radiation itself. During penetration laser welding mode, which is often used, the keyhole is created. Most of the laser radiation is absorbed by the multiple reflections inside the keyhole, but a small portion is reflected back and passes through the welding head and the optical fiber. Back-reflected laser radiation is also monitored directly in the laser to protect the resonator and other optical components. The signal is easily accessible and obtained data can be used for monitoring during the welding process. Therefore, we designed experiment in which the relationship between weld dimensions, focal position, and back-reflected laser radiation was investigated. Furthermore, the measurement results were compared with the simulation.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0303781