Рычажный микропаяльник

[Инн]

Благодарю Вас за ответ.

Да, согласен: от отражённых 15 Вт надо закрыться надёжно.

Оно и вообще, прежде, чем такое запускать, не худо бы тех.док-ю на этот квазер почитать, а её нет: только китайские намёки.

А я, например, не знаю, какую мощность, отражённую обратно в лазер от мишени, этот лазер может "простить".
То есть, я не знаю, есть ли там в нём оптич.вентиль.
Думаю, что нет его там (за такие деньги).
А спрашивать у китаев вполне бесполезно: скорее всего, они просто не знают, что это такое.

Да, насчёт подогрева -- согласен.
Нихром ведь не успеет испариться и забросать пайку своими оксидными отложениями?
(Из этого опасения я и предполагал поставить снизу галогенку.)
Самодельный подогреватель хорош тем, что я могу его геометрию сделать такой, какая нужна.
Например, почти полностью окружить подогревателем место пайки.

Ещё раз -- спасибо Вам за Ваш ответ.

[mikaleus]

я, например, не знаю, какую мощность, отражённую обратно в лазер от мишени, этот лазер может "простить".

На счёт этого думаю, что нет смысла заботиться - для полупроводникового лазера длина когерентности излучения небольшая не больше 1 мм. Т.е. всё что находится дальше 1 мм влиять на когерентное излучение не будет. У полупроводникового лазера нет выраженной поляризации излучения - её не знают не только продавцы, но и производители.
На стабилизацию мощности (сзади обычно стоит фотодиод для стабилизации мощности излучения и схема на дифкаскаде или спец. микрухе типа ОУ с токовым выходом) какой-то % попавшего излучения влиять не будет, так как:
1) существует схема фокусировки - т.е. излучение когерентное излучение ПП лазера расходится по эллипсу с разными углами расхождения. Для фокусировки используется линза с разными фокусными расстояниями по каждой оси. Ось широкого угла могут нарисовать, а могут и не нарисовать. Линзы обычно идут в комплекте. Но самое интересное, что пучок всё равно остаётся сходящимся-расходящимся. В минимальной точке будет максимальная плотность мощности, но попадая на диффузионно рассеивающую поверхность (например, паяльная паста до расплавления) рассеяние будет изотропным - в результате только очень малое значение вернётся назад. После расплавления припоя получится зеркальная поверхность, но капля принимает сферическую форму - выпуклое зеркало работает как рассеивающее излучение и, опять же только малая часть потока сможет вернуться назад.
2) фотодиод отбирает только малую мощность излучения и, попавшая назад часть, поглотиться излучающим кристаллом (кристалл также, как излучает так и поглощает на той же длине волны), потом оптическим поглотителем уменьшится до уровня, приемлемом для фотодиода.

[Инн]

Я понятия не имею, как устроены эти лазеры, но вроде, видно, что габаритная длина головок увеличивается с увеличением единичной мощности. А поперечные размеры остаются неизменными.

В этом я усматриваю намёк на то, что там поперечная накачка кристалла "столбами", набранными из лазерных диодов.

И если в кристалл вернуть его излучение, то с ЛДами накачки совсем ничего не случится: они просто не узнают об этом. А вот в кристалле напряжённость поля увеличится. И, судя по тому, что зелёные лазерные указки пробиваются на морозе, рабочие напряжённости поля в этих кристаллах недалеки от пробойных. Может и пробить.

В нашем случае, однако, выкрутиться легко: направить лазер под ненулевым углом падения, и в лазер почти ничего не вернётся.
Хорошо также то, что у нас цилиндрическая мишень большой кривизны (диаметр 1 мм).
Наверное, и в самом деле, можно не волноваться.

[Инн]

Похоже, с этим гравировчными лазерами есть некая засада:

Это всё, должно быть, импульсные лазеры, работающие в частотном режиме. Ведь для гравировки им нужно не нагреть мишень, а испарить некое микроколичество материала.

А нам для пайки нужен "мягкий" нагрев: мы не хотим, чтобы паста/припой летели из пятна во все стороны.

Можно, конечно, влезть в источник накачки и перевести лазер в непрерывный режим той же или, лучше, почти той же мощности.
Скажем, 80%.

Лазеру, наверное, в непрерыве даже полегче станет: ведь ПП лазеры и в импульсе особо "не высовываются" за свой непрерывный предел.
Т.е., если у него сегодня средняя мощность 15 Вт, то это какие-то 200-500-Ваттнные лаз.диоды 808 нм; так ведь?

А мы бы им дали какие-нить 12 Вт непрерывно... Лёгкая, долгая жизнь.

Ну, вроде, так?

[mikaleus]

Одна «засада»: при некоторой минимальной мощности лазер не работает, а так, подрабатывает обычным светодиодом. Со всеми вытекающими последствиями: относительно широким спектром, широкой диаграммой направленности (гораздо шире, чем в режиме лазера), отсутствием когерентности. Обычно минимальная мощность имеет порядок 8-10% от номинального значения. Для лазеров малой мощности это так.
На мой взгляд, непрерывной оптической мощности в 2-3 Вт должно хватить для нагрева припоя паяльной пасты в Ваших условиях.
500 мВт лазера от DVD писалки выжигает по дереву.

[Инн]

1. В моём последнем сообщении содержится принципиальный недосмотр:

Да, лаз.излучатель гравировщика действительно нацелен на испарение материала, и для того он сфокусирован в точку (наверное, её диаметр порядка длины волны, т. е. ~0.5 мкм)
А в нашей работе пятно должно накрывать всю зону пайки, а это ~1 мм, в 2000 раз больше.
Соответственно, плотность мощности у нас, при такой расфокусировке, будет в 4E6 раз меньше, и ни о каком испарении речи быть не может.

Т.е., их головку можно применять без всяких переделок.
Хотя, конечно, лучше перевести её в непрерывный режим: лазеру полегчает.

2. Да, спасибо, Уважаемый Mikaleus, что напомнили: накачка должна остаться всё-таки выше порога генерации. Но я, когда называл эти 12 Вт, подразумевал мощность именно лазерного излучения; т.е., уже над порогом.

500 мВт лазера от DVD писалки выжигает по дереву.

Ну, да, но ведь там диаметр пятна порядка микрона (0.7 мкм для DVD и 0.4 для DVD-HD, а тогда плотность мощности, Вт/мм^2:

p = P/s;

s = pi/4·(0.7E-3 и 0.4E-3)^2 = 3E-7 и 1E-7 мм^2

p = 1.5 и 4.4 МВт/мм^2 (мегаВатт на мм^2)

Понятно, что там и теплоотвод гигантский, ибо отношение объёма пятна к его боковой поверхности мало. Мы не знаем к-т поглощения материала и потому вынуждены считать объём пятна сферическим, хоть на самом деле оно экпоненциально гаснет вглубь по направлению луча и несколько вытянуто по сегменту вращения:
И для такого "сферического коня" отношение объёма к пов-ти имеет порядок 0,1 мкм.
А для нашего стержневого "коня" оно порядка 500: наш теплоотвод был бы много меньше. Однако ведь у нас теплопроводность нашего металла много больше, чем у пластика DVD. И наши сравнения теряются во всех этих встречных тенденциях. Нужен точный расчёт.

Простите, Коллеги, что умничаю тут ради и без того очевидного вывода: мы не особо можем ожидать подобия между микронной зоной плавления пластика и миллиметровой зоной прогрева металла.

Скорее всего, уважаемый Mikaleus прав: несколько Ватт справятся с задачей.