Základné faktory ovplyvňujúce zaostrovací účinok pri kontrole lúča striedajúcich strojov
1. charakteristiky optických prvkov a parametre
(1) . Materiál a výkon objektívu Focus
Výber materiálu:
Silikónové sklo: Vhodné pre ultrafialové lasery (odolné voči vysokej energii, nízka absorpcia) .
Kryštál kremíka/germánia: Vhodný pre lasery (10 . 6 μm vlnová dĺžka, vysoká infračervená priepustnosť).
Fúzovaný oxid kremičitý: Vhodný pre vláknové lasery (1 . 06 μm vlnová dĺžka, dobrá tepelná stabilita).
Kľúčové parametre:
Ohnisková vzdialenosť: Čím kratšia je ohnisková vzdialenosť, tým menší je bodový priemer (priemer bodu ≈ 1 . 22 × vlnová dĺžka × priemer dĺžky ohniskovej vzdialenosti / priemer šošovky), ale ohnisková hĺbka (rozsah zaostrenia čistoty) sa stáva plytším, vhodnými na rezanie tenkého materiálu; Dlhá ohnisková vzdialenosť je vhodná pre hrubé materiály, čím sa zabráni posunu zaostrenia spôsobeného zvlnením povrchu materiálu.
Priemer objektívu: čím väčší priemer, tým silnejšia je koncentračná schopnosť, tým vyššia je hustota energie, ale zvýši objem optického systému .
(2) . Presnosť a povlak reflektorov
Povrchová rovinnosť: Musí byť drsnosť povrchu reflektora<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="">
Proces poťahovania:
CO₂ Laser Reflector: Gold Coating (Rýchlosť odrazu> 98%) .
Reflektor laserového vlákna: Vysoký odrazový náter (rýchlosť odrazu> 99 . 5%), znižuje stratu energie.
2. Kvalita lúča zdroja laseru
(1) . laserová vlnová dĺžka
Čím kratšia je vlnová dĺžka, tým menší je priemer zaostrenej svetelnej škvrny (napríklad pre ultrafialový laser s λ {{}} μm, je zaostrená svetlo nižšia ako 10 μm; je vhodný pre presné spracovanie; pre Co₂ laser s {{}} μM, ľahký spotový diagram je zvyčajne> 50 μM, a pre predkusovku IS, a pre predkusu IS, a pre predkusu IS, a pre predkusu IS, a pre predkusovku IS, a pre predkusovku IS, a pre precízne μM, pre predku nižšie) .
(2) . režim lúča (M² faktor)
Základný režim (TEM₀₀): Energia lúča je distribuovaná gaussovským vzorom a zaostrená svetlo má dobrú guľatú a koncentrovanú energiu (m² {{}}), napríklad vysokovýkonný vláknový laser .
Režim vyššieho poriadku (TEMMN): Distribúcia energie sa rozptýli, zamerovanú svetelnú škvrnu sa zväčšuje a účinnosť rezania klesá (napríklad pre nízkoenergetický laser, m² ≈ {{}}) .}}
(3) . stabilita napájania
Keď laserový výkon kolíše o viac ako ± 5%, hustota energie sa stane nestabilná, čo vedie k nekonzistentnej hĺbke rezania (napríklad pre 10 kW vláknité laserové kolísanie ± 100W, môže ovplyvniť kvalitu rezania kovov väčších ako 5 mm) {{}}}}}}}}}}}}
3. presnosť mechanickej a riadenia pohybu
(1) . stabilita systému optických ciest
Rigidita mechanickej štruktúry: Vibrácie držiaka laserovej hlavy a pracovnej plochy by mali byť nižšie ako 50 μm; V opačnom prípade sa zaostrovacia poloha posunie (napríklad keď je rýchlosť rezania 10 m/min, vibrácie 100 μm spôsobia odchýlku reznej hrany) .
Chladiaci systém: Keď zmena teploty šošovky/reflexného zrkadla prekročí 2 stupne, tepelná deformácia zmení ohniskovú vzdialenosť (vodotesný alebo vzduchom chladený systém musí byť vybavený, s presnosťou regulácie teploty ± 0 . 5 stupňov).
(2) . Výkon dynamického zaostrovacieho systému
Rýchlosť zaostrenia odozvy: Pri rezaní hrubých materiálov alebo zakrivených povrchov by mal zaostrovací mechanizmus dokončiť úpravu ohniskovej vzdialenosti do 50 ms (pre rezanie laserového lasera 20 mM uhlíkovej ocele, dynamická chyba zaostrenia by mala byť <± 0 . 1 mm).
Presnosť polohovania osi Z: Presnosť sprievodcu osi Z poháňaného servomotorom musí dosiahnuť ± 0 . 01 mm, aby sa zabránilo zaostreniu výškovej odchýlky.
4. prostredie a podporné faktory
(1) . Teplota a vlhkosť prostredia
Keď teplota kolíše o viac ako 3 stupne /h, zmena indexu lomu vzduchu spôsobí, že sa lúč odchýli (je vhodné udržať teplotu dielne pri 25 ± 2 stupňoch); Keď vlhkosť presahuje 70%, šošovka je náchylná na zahmlievanie a odvlhčovač musí byť vybavený .
(2) . čistota vzduchu
Ak je koncentrácia prachu väčšia ako 0 . 5 mg/m³, prach priľne k povrchu šošovky, čo vedie k strate energie presahujúcu 10% (nainštalujte prachový kryt + čistič vzduchu a pravidelne utrite objektív absolútnym etanolom).
(3) . Interferencia pomocného plynu
Keď tlak plynu kolíše o viac ako 0 . 1MPA, prietok plynu môže narušiť dráhu lúča (napríklad pri rezaní kyslíkom, tlak plynu by mal byť stabilný pri 0.6-1.0 MPA); Ak plyn obsahuje obsah oleja a vlhkosti presahuje 50 ppm, kontaminuje šošovku.
5. porovnávanie parametrov procesu
(1) . rýchlosť a poloha zaostrenia
Keď je rýchlosť rezania príliš rýchla (e . g . rýchlosť rezania pre 10 mm uhlíkovú oceľ> 1 m/min), je potrebné nastaviť zaostrenie (posuňte zaostrenie nahor 0 . 5 mm), aby sa zabránilo akumulácii trosky; Ak je rýchlosť príliš pomalá, je potrebné znížiť zameranie, aby sa rozšírila zóna ovplyvnená teplo.
(2) . podmienka povrchu materiálu
Ak je hrúbka oxidovej vrstvy alebo škvrny na olej na povrchu materiálu väčšia ako 50 uM, zvyšuje sa laserová odrazivosť (napríklad odrazivosť hrdzavej oceľovej dosky je o 30% vyššia ako v prípade hladkej oceľovej dosky) a je potrebné vopred čistiť alebo zvýšiť kompenzáciu energie .
----- Rayther Laser Camila Wang