Bu kadar ince bir boruya, fiber optiğe zarar vermeden numarayı nasıl kazırız?
Mikro metal tüplerin (örneğin, 0,5\ \text{mm} ila 3,0\ \text{mm} dış çapa sahip paslanmaz çelik veya alaşımlı tüpler) yüzeyine, tüp içindeki mikron seviyesindeki fiber optiklere zarar vermeden seri numarası yazdırmak, hassas lazer işleme mühendisliği alanına girer. Temel mekanizma, lazer-madde etkileşiminin derinliğini ve ısıdan etkilenen bölgeyi (HAZ) kontrol etmektir.
Fiziksel ve mühendislik uygulama prensipleri başlıca şu kritik teknik noktaları içerir:
1. Lazer Enerjisi ve Etkileşim Derinliği Kontrolü (Termal Tavlama ve Yüzeysel Aşındırma)
Metal tüp yüzeyine markalama yaparken, metali eritmek veya derinlemesine kesmek gerekmez.
- Metal tüpün duvar kalınlığı genellikle yaklaşık 0,1\ \text{mm} ila 0,3\ \text{mm} (100\ \mu\text{m} ila 300\ \mu\text{m}) arasındadır.
- Lazer markalama (örneğin MOPA fiber lazer kullanılarak) esas olarak lazer tavlaması veya yüzeyde mikron seviyesinde aşındırma etkilerini kullanır. Tek darbe enerjisi ve spot örtüşme oranının hassas ayarlanmasıyla, paslanmaz çeliğin yalnızca en dış katmanının (genellikle 10\ \mu\text{m}'den az) oksidasyonla rengi değiştirilir (siyah markalama efekti oluşturur) veya mikron seviyesinde yüzey tabakası kaldırılır; bu aşındırma derinliği tüp duvarının toplam kalınlığından çok daha azdır ve tüp duvarının bütünlüğüne zarar vermez.
2. Kısa Darbe Genişliği ile Isıdan Etkilenen Bölgeyi (HAZ) Kontrol Etme
Isının, optik kaplamanın (örneğin, akrilat veya poliimid kaplama) yanmasını önlemek için tüp içine iletilmesini önlemek amacıyla:
- Saniyelik ( \text{ns} ) kısa darbeler veya pikosaniyelik ( \text{ps} ) ultra kısa darbeli lazerler kullanılır. Kısa darbeler, enerjiyi çok kısa sürede metal yüzeyine uygulamak için son derece yüksek tepe gücüne sahiptir; markalama işlemi, ısı tüpün iç duvarına termal iletim yoluyla yayılmadan önce tamamlanır.
- Metal tüp boşluğu ile fiber optik arasındaki küçük hava boşluğu veya koruyucu ortam, kalan az miktardaki ısının çekirdeğe iletimini daha da engeller.
3. Optik Odak ve Eğri Yüzey Odaklama Kontrolü
Mikro tüp malzemenin yüzeyi büyük bir eğrilik yarıçapına sahiptir; kısa odak derinliğine sahip bir tarayıcı (galvanometre) ve yüksek hassasiyetli odak konumlandırma sistemi kullanılarak lazer odağı, tüpün en dış dairesel kesitine hassas bir şekilde hizalanır. Bu, lazer enerjisinin yalnızca metal tüpün dış yüzeyinde yoğunlaşmasını ve saptırılmış ışının tüp boşluğunun içine derinlemesine nüfuz etmemesini sağlar.
İlgili OFSCN® Ürün Paketlemesi ve Süreçleri
Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®), mikro tüp sensörleri ve metal fiber optik kabloların üretiminde, mikro dikişsiz çelik ve alaşımlı tüp paketleme teknolojilerini yaygın olarak kullanmaktadır. Metal koruyucu tüp, hassas fiber optiklere yalnızca yüksek çekme ve basma mukavemeti sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yüzey lazer markalaması için güvenli bir fiziksel bariyer görevi görür.
Tipik ürünler şunları içerir:
- OFSCN® Alaşımlı Tüp Paketlemeli Fiber Bragg Grating Gerinim Sensörü
Fiber Bragg Grating’i mikro esnek alaşımlı tüp içine paketleyen bu ürünün varsayılan dış çapı \le 1,1\ \text{mm}'dir. Tüp duvarı, dahili fiber optikleri ve ızgara bölgesini korurken, kontrollü lazer markalamasıyla tüp yüzeyine test noktası seri numarası ve tanımlayıcılarının kazınmasını destekler.
- OFSCN® 300°C Dikişsiz Çelik Tüp Fiber Optik Kablosu
316L paslanmaz çelik dikişsiz çelik tüp (varsayılan dış çap 2,0\ \text{mm} /duvar kalınlığı 0,2\ \text{mm} veya dış çap 3,0\ \text{mm} /duvar kalınlığı 0,3\ \text{mm}) ile koruyucu bir şekilde paketlenmiştir. Tüp duvarının kalınlığı, yüzey lazer markalaması için yeterli fiziksel güvenlik marjı sağlayarak, dahili yüksek sıcaklıktaki fiber optiklerin yazı yazma işlemi sırasında herhangi bir optik veya termal hasardan korunmasını garanti eder.
