在激光焊接和激光线材定向能量沉积领域，瑞典西部大学的新晋博士Yongcui Mi带来了一项创新技术。这项技术利用与先进天文望远镜相同的镜面技术，实现了激光束的实时成形与控制，预示着制造业将迎来更高效、更可靠的焊接解决方案。
使用可变形镜技术的自适应光束整形图示。图片来源：Yongcui Mi
Yongcui Mi提到，"我们是第一个将可变形镜技术用于激光焊接应用的公司。镜面光学元件可以处理多千瓦的激光功率，在计算机视觉和人工智能的帮助下，激光束可以实时变形，以适应接缝间隙的变化。"
目前，业界在无填充焊丝的高功率激光焊接方面面临着巨大挑战。由于焊点间隙宽度的变化，焊缝中经常会出现缺陷。“为了获得牢固无暇的焊点，激光束的形状需要适应焊缝宽度的变化。利用这项技术，激光束可以在焊接过程中动态成形，在焊接2 mm厚的钢板时，可以弥合0.6 mm的焊缝间隙。”Yongcui说，“激光束形状可以在10 ms内改变，与传统的圆形静态光束相比，使用各种椭圆光束形状，我们还可以实现更高的焊接质量。测试表明，我们减少多达80%的工件变形。”
此外，Yongcui博士还将这项新技术应用于激光线材定向能量沉积，动态激光束整形同样能够为高功率激光创造更高效、可靠的工艺。
这项动态激光束整形技术，使工艺更加灵活、质量更高，可显著减少材料浪费和能源消耗，节省时间和金钱成本，在激光焊接和激光线材定向能量沉积方面都具有巨大潜力。
据悉，这种可变形镜是瑞典西部大学与Dynamic Optical 密切合作开发的。Dynamic Optics是一家意大利公司，主要为天文学家使用的高级望远镜制造镜面光学元件。自1950年以来，这项技术使得望远镜能够提供更精确的星体、行星及其他天体图像。
Yongcui博士解释，“这个镜子是针对我们的特定应用而专门定制。集成、调试和验证这一前沿技术的原型是研究中最具挑战性和最耗时的部分。”他还与GKN Aerospace、Brogren Industries和 Procada等工业领域合作伙伴达成合作，该技术引起了高功率激光器行业的极大兴趣，包括下一代飞机发动机、电动汽车等加工要求严苛的工业应用制造商。该项技术还在进一步研究，并在几年内准备好进行大规模生产。
来源：phys.org
