Lazer kesme makinelerinin ışın kontrolündeki odaklama etkisini etkileyen temel faktörler
1.ptik unsur özellikleri ve parametreleri
(1). Odak lens malzemesi ve performans
Malzeme Seçimi:
Silikon Cam: Ultraviyole lazerler için uygundur (yüksek enerjiye dirençli, düşük emilim).
Silikon\/Germanyum Kristali: Co₂ lazerler için uygundur (10.6μm dalga boyu, yüksek kızılötesi geçirgenlik).
Sıkışmış silika: Fiber lazerler için uygun (1.06μm dalga boyu, iyi termal stabilite).
Anahtar parametreler:
Odak Uzunluğu: Odak uzunluğu ne kadar kısa olursa, nokta çapı o kadar küçük olursa (nokta çapı ≈ 1.22 × dalga boyu × odak uzunluğu \/ lens çapı), ancak odak derinliği (odaklama netlik aralığı) daha sığ hale gelir, ince malzeme kesimi için uygundur; Uzun odak uzunluğu kalın malzemeler için uygundur, malzeme yüzey dalgalanmalarının neden olduğu odaklama kaydırılmasından kaçınır.
Lens çapı: Çap ne kadar büyük olursa, konsantrasyon kabiliyeti ne kadar güçlü olur, enerji yoğunluğu o kadar yüksek olur, ancak optik sistemin hacmini artıracaktır.
(2). Reflektörlerin doğruluğu ve kaplaması
Yüzey düzlüğü: reflektörün yüzey pürüzlülüğünün<λ 10="" (λ="" is="" the="" laser="" wavelength),="" otherwise="" it="" will="" cause="" the="" divergence="" angle="" of="" the="" light="" beam="" to="" increase="" and="" the="" focused="" spot="" to="">
Kaplama işlemi:
CO₂ lazer reflektörü: Altın kaplama (yansıma oranı>%98).
Lif lazer reflektörü: Yüksek yansıma kaplaması (yansıma oranı>%99.5), enerji kaybını azaltır.
2. lazer kaynağının ışın kalitesi
(1). Lazer dalga boyu
Dalga boyu ne kadar kısa olursa, odaklanmış ışık noktasının çapı o kadar küçük olursa (örneğin, λ=0 ile ultraviyole lazer için. 355 μm, odaklanmış ışık noktası 10 μm'den az olabilir; hassas işleme için uygundur; λ}. hassasiyet daha düşüktür).
(2). Kiriş modu (m² faktörü)
Temel mod (TEM₀₀): Işın enerjisi bir Gauss deseninde dağıtılır ve odaklanmış ışık noktası yüksek güçlü fiber lazer gibi iyi yuvarlaklık ve konsantre enerjiye (m²=1) sahiptir.
Daha yüksek dereceli mod (TEMM): Enerji dağılımı dağılır, odaklanmış ışık noktası büyür ve kesme verimliliği azalır (örneğin, düşük güçlü Co₂ lazer, m² ≈ 10-20 için).
(3). Güç istikrarı
Lazer gücü ±%5'den fazla dalgalandığında, odaklanmış enerji yoğunluğu kararsız hale gelir, bu da tutarsız kesme derinliğine neden olur (örneğin, ± 100W'nin 10kW'lık fiber lazer güç dalgalanması için, 5mm'den büyük metallerin kesme kalitesini etkileyebilir).
3.Mekanik ve hareket kontrolü doğruluğu
(1). Optik yol sisteminin stabilitesi
Mekanik yapı sertliği: lazer başlık braketinin ve çalışma masasının titreşimi 50 μm'den az olmalıdır; Aksi takdirde, odaklama pozisyonu değişecektir (örneğin, kesme hızı 10 m\/dk olduğunda, 100 μm'lik bir titreşim son kenar sapmasına neden olur).
Soğutma Sistemi: lensin\/yansıtıcı aynanın sıcaklık değişimi 2 dereceyi aştığında, termal deformasyon odak uzunluğunu değiştirecektir (su soğutmalı veya hava soğutmalı bir sistemin donanımı, ± {0. 5 derece sıcaklık kontrolü doğruluğu ile).
(2). Dinamik odaklama sisteminin performansı
Odaklanma Yanıt Hızı: Kalın malzemeleri veya kavisli yüzeyleri keserken, odaklama mekanizması 5 0 ms (fiber lazer kesme 20 mM karbon çeliği için, dinamik odaklama hatası <± 0.1 mm olmalıdır) odak uzunluğu ayarını tamamlamalıdır.
Z ekseni konumlandırma doğruluğu: Servo motoru tarafından yönlendirilen z ekseni kılavuzunun hassasiyetinin, yükseklik sapmasını önlemek için ± 0. 01 mm'ye ulaşması gerekir.
4. Çevre ve Destekleyici Faktörler
(1). Çevre sıcaklığı ve nem
Sıcaklık 3 dereceden \/s'den fazla dalgalandığında, hava kırılma indisindeki değişiklik ışının sapmasına neden olur (atölye sıcaklığının 25 ± 2 derecede tutulması tavsiye edilir); Nem%70'i aştığında, lens sislemeye eğilimlidir ve nem alıcısının donatılması gerekir.
(2). Hava temizliği
Toz konsantrasyonu 0. 5mg\/m³'den büyük olduğunda, toz lens yüzeyine yapışır, bu da enerji kaybına% 10'u aşar (bir toz kapağı + hava temizleyicisi takın ve lensi düzenli olarak mutlak etanol ile silin).
(3). Yardımcı gaz paraziti
Gaz basıncı {{0}}} 'dan fazla dalgalandığında. 1MPA. 1MPA, gaz akışı ışın yolunu bozabilir (örneğin, oksijenle kesilirken, gaz basıncının 0. 6-1}. 0mpa'da stabil olması gerekir; Gaz yağ ve nem içeriği 50ppm'yi aştığında, lensi kirletecektir.
5. ProCess Parametre Eşleşmesi
(1). Kesme hızı ve odak konumu
Kesme hızı çok hızlı olduğunda (örneğin 1 0 mm karbon çeliği> 1m\/dk için kesme hızı), cüruf birikimini önlemek için odaklanmanın ayarlanması gerekir (odağı 0,5 mm kadar yukarı hareket ettirir); Hız çok yavaşsa, ısıdan etkilenen bölgeyi genişletmek için odağın düşürülmesi gerekir.
(2). Malzeme Yüzey Durumu
Malzeme yüzeyi üzerindeki oksit tabakasının veya yağ lekesinin kalınlığı 50μm'den büyük olduğunda, lazer yansıtma artar (örneğin, paslı çelik plakanın yansıtılması, düz bir çelik plakanınkinden% 30 daha yüksektir) ve önceden temizlenmesi veya güç telafisini arttırmak gerekir.
----- rayther lazer Camila Wang