Існує два типи технології лазерного різання: перший-імпульсний лазер для металевих матеріалів, а другий-безперервний лазер для неметалевих матеріалів. Остання є важливою областю застосування технології лазерного різання.
Кілька ключових технологій машини для лазерного різання - це інтегрована технологія світла, машини та електрики. У верстаті для лазерного різання параметри лазерного променя, продуктивність і точність верстата та система цифрового управління все безпосередньо впливають на ефективність та якість лазерного різання. Особливо для деталей з високою точністю різання або великої товщини необхідно освоїти та вирішити такі ключові технології:
Технологія управління положенням фокусування
Однією з переваг лазерного різання є висока щільність енергії променя, як правило, 10 Вт/см2. Оскільки щільність енергії обернено пропорційна площі, діаметр фокусної плями максимально малий, щоб утворити вузьку щілину; в той же час діаметр фокусної плями також пропорційний фокусній глибині лінзи. Чим менша фокусна глибина фокусуючої лінзи, тим менший діаметр фокусної плями. Однак під час різання є бризки, і об’єктив знаходиться занадто близько до заготовки, щоб пошкодити об’єктив. Отже, фокусна відстань 5&«~ 7,5" (127 ~ 190 мм) широко використовується в загальних промислових галузях потужної лазерної різання CO2. Фактичний діаметр фокусної плями становить від 0,1 до 0,4 мм. Для якісного різання ефективна фокусна глибина також залежить від діаметра лінзи та матеріалу, що ріжеться. Наприклад, різання вуглецевої сталі з 5" лінзи, фокусна глибина знаходиться в межах +2 % фокусної відстані - близько 5 мм. Тому дуже важливо контролювати положення фокусної точки відносно поверхні матеріалу, який потрібно розрізати. Беручи до уваги такі фактори, як якість різання та швидкість різання, принцип - верхній металевий матеріал 6 мм, фокус - на поверхні; вуглецева сталь 6 мм, фокус знаходиться над поверхнею; з нержавіючої сталі 6 мм, фокус знаходиться під поверхнею. Конкретні розміри визначаються експериментально.
Існує три простих способи визначити основну позицію у промисловому виробництві:
(1) Спосіб друку: Ріжуча головка переміщується зверху вниз, а лазерний промінь надруковується на пластиковій пластині, і фокусом є пляма з найменшим діаметром друку.
(2) Метод нахиленої пластини: Використовуйте пластикову пластину, розташовану косо під кутом до вертикальної осі, щоб потягнути її горизонтально, щоб знайти найменшу точку лазерного променя як фокус.
(3) Метод блакитної іскри: видаліть сопло, продуйте повітря, натисніть імпульсним лазером на пластину з нержавіючої сталі, змусіть ріжучу головку рухатися зверху вниз, поки найбільша блакитна іскра не опиниться у фокусі.
Для різальної машини траєкторії літаючого світла через кут розбіжності променя довжина оптичного шляху ближнього та дальнього кінця різання різна, а розмір променя до фокусування різний. Чим більший діаметр падаючого променя, тим менший діаметр фокусної плями. З метою зменшення зміни розміру фокусної плями, спричиненої зміною розміру променя перед фокусуванням, виробники систем лазерного різання в країні та за кордоном надають користувачам спеціальні пристрої на вибір:
(1) Паралельна труба світла. Це широко використовуваний метод, який полягає у додаванні коліматора до вихідного кінця CO2 -лазера для розширення променя. Після того, як промінь розширюється, діаметр балки стає більшим, а кут розбіжності стає меншим, так що проксимальний та дистальний кінці діапазону роботи різання Розмір променя до фокусування майже однаковий.
(2) Додайте незалежну нижню вісь рухомої лінзи до ріжучої головки, яка є двома незалежними частинами від осі Z, яка контролює відстань між соплом та поверхнею матеріалу (відстоїть). Коли стіл верстата рухається або оптична вісь рухається, промінь одночасно рухається від проксимального кінця до дистальної осі F, так що діаметр променя променя залишається незмінним у всій площі обробки після фокусування променя. Як показано на малюнку 2.
(3) Контролюйте тиск води фокусуючої лінзи (зазвичай це металева світловідбиваюча система фокусування). Якщо розмір променя перед фокусуванням стає меншим, а діаметр фокусної плями стає більшим, тиск води автоматично регулюється, щоб змінити кривизну фокусування, щоб зменшити діаметр фокусної плями.
(4) Додайте систему оптичних траєкторій компенсації напрямків x та y на літаючу машину для різання оптичної траєкторії. Тобто, коли оптичний шлях на дистальному кінці різання збільшується, компенсаційний оптичний шлях скорочується; навпаки, коли оптичний шлях на проксимальному кінці різання зменшується, компенсаційний оптичний шлях збільшується, щоб підтримувати оптимальну довжину оптичного шляху.
