Ophir BeamPeek mesure les lasers dans les chambres de fabrication additive

Dévoilé fin avril lors du salon Laser World of Photonics, en Allemagne, le système Ophir BeamPeek, combinant l’analyse de profil et de mesure de puissance, permet une mesure « précise et rapide » des faisceaux laser dans les chambres de fabrication additive.

En seulement trois secondes, le BeamPeek est capable de fournir le profil du faisceau, l’analyse focale et la mesure de puissance, assure MKS Instruments, qui souligne que son appareil n’est pas refroidi par eau ni par ventilateur, mais à partir d’un dispositif basé sur des cassettes de refroidissement interchangeables, un dépôt de brevet est en cours, précise-t-il. Cette innovation permet de « s’affranchir des temps d’arrêt entre les mesures ».

Entretien des lignes de fusion laser

MKS Instruments préconise son BeamPeek pour les travaux de maintenance et d’entretien des lignes de fusion laser sélective sur lit de poudre. Et la chambre de fabrication n’a pas à être nettoyée avant de mesurer le faisceau laser. Un endroit où « il n’y a pas la place pour de gros instruments de mesure complexes avec des connexions pour un refroidissement par eau comme l’exigent généralement les lasers de haute puissance, explique Reuven Silverman, directeur général d’Ophir Photonic. Avec des systèmes ventilés, il faudrait nettoyer la chambre de fabrication avant chaque mesure. C’est la raison pour laquelle nous avons renoncé à ces deux solutions et développé un nouveau mode de refroidissement par cassette à refroidissement passif. »

Séparateur de faisceau

Son fonctionnement ? Lorsque le faisceau laser va pénétrer dans le BeamPeek où il va rencontrer un séparateur de faisceau qui déviera une petite partie du faisceau vers la caméra, la partie principale du faisceau étant encore divisée. Une partie du faisceau arrivera sur le capteur thermique intégré, lequel peut mesurer jusqu’à 1 kW pendant deux minutes, aussi bien dans des longueurs d’ondes vertes (532 nm) que dans des longueurs d’ondes NIR (1030-1080 nm), décrit MKS Instruments, qui indique qu’environ 96 % du faisceau seront déviés vers le piège à faisceau qui absorbe la chaleur produite. A noter que les composants actifs (électronique, optique, caméra et capteur de puissance) sont situés dans une chambre séparée, protégée, dans laquelle la température croît au maximum de 2,5 °C par minute à 1 kW.

Algorithme

Le système BeamPeek est pris en charge par toute une série de logiciels Ophir disponibles en option : StarLab, BeamPeek Tool et BeamGage Professional. Ce dernier est un système d’analyse de faisceau qui repose sur l’algorithme breveté UltraCal. « Il a permis de mettre en œuvre la norme ISO11146-3 pour la précision des mesures de profil de faisceau », note ce spécialiste de l’instrumentation industrielle. Le logiciel BeamGage intègre tous les calculs permettant d’obtenir des valeurs de mesure précises (puissance, diamètre, forme du faisceau, divergence, profil et distribution de puissance attendue). A cela s’ajoute une possibilité de traitement d’image avancé, tout en fournissant des « mesures de puissance traçables selon le NIST, des diagrammes de tendance, une journalisation des données, des essais de production OK/NOK ainsi qu’une assistance multilingue ».