Det finns två typer av laserskärningsteknik: den första är pulserad laser för metallmaterial, och den andra är kontinuerlig laser för icke-metallmaterial. Det senare är ett viktigt tillämpningsområde för laserskärningsteknik.
Flera viktiga tekniker för laserskärningsmaskin är integrerad teknik för ljus, maskin och el. I laserskärningsmaskinen påverkar laserstrålens parametrar, maskinens prestanda och noggrannhet och numeriska styrsystem alla direkt laserskärningens effektivitet och kvalitet. Speciellt för delar med hög skärnoggrannhet eller stor tjocklek måste följande nyckeltekniker behärskas och lösas:
Teknik för fokuspositionskontroll
En av fördelarna med laserskärning är strålens höga energitäthet, i allmänhet 10W/ cm2. Eftersom energitätheten är omvänt proportionell mot området är brännpunktens diameter så liten som möjligt för att producera en smal slits. Samtidigt står brännpunktens diameter också i proportion till linsens brännvidd. Ju mindre fokuseringslinsens brännvidd är, desto mindre är brännpunktens diameter. Det finns dock stänk i skärning, och linsen är för nära arbetsstycket för att skada linsen. Därför används brännvidden på 5"~7,5" (127 ~ 190mm) ofta i allmänna högeffekt co2 laserskärningsmaskin industriella applikationer. Den faktiska brännpunktsdiametern är mellan 0,1 ~ 0,4 mm. För högkvalitativ skärning är det effektiva brännvidden också relaterat till linsdiametern och materialet som skärs. Till exempel skär kolstål med en 5" lins, brännvidden ligger inom +2% av brännvidden, vilket är ca 5mm. Därför är det mycket viktigt att kontrollera fokuspunktens position i förhållande till ytan på det material som ska skäras. Med hänsyn till faktorer som skärkvalitet och skärhastighet är principen Det översta 6mm metallmaterialet, fokus ligger på ytan; 6mm kolstål, fokus är ovanför ytan; 6mm rostfritt stål, fokus ligger under ytan. De specifika dimensionerna bestäms av experiment.
Det finns tre enkla sätt att bestämma brännpunkten i industriell produktion:
(1) Tryckmetod: Skärhuvudet flyttas uppifrån och ned och laserstrålen trycks på plastplattan och platsen med minsta tryckdiameter är i fokus.
(2) Lutande plåtmetod: Använd en plastplatta som placeras snett i vinkel mot den vertikala axeln för att dra den horisontellt för att hitta laserstrålens minsta punkt som fokus.
(3) Blå gnistmetod: ta bort munstycket, blås luften, slå pulslasern på den rostfria plattan, få skärhuvudet att röra sig uppifrån och ner tills den största blå gnistan är i fokus.
För skärmaskinen på den flygande ljusbanan, på grund av strålens divergensvinkel, är den optiska banlängden för den närmaste änden och den bortre änden av skärningen annorlunda, och strålstorleken innan fokusering är annorlunda. Ju större diameter tillbudsbalken är, desto mindre är brännpunktens diameter. För att minska förändringen av brännpunktens storlek som orsakas av förändringen av strålstorleken innan fokusering, tillhandahåller tillverkarna av laserskärningssystem hemma och utomlands några speciella anordningar för användare att välja:
(1) Parallellt ljusrör. Detta är en vanlig metod, som är att lägga till en kollimator till utmatningssluten på CO2-lasern för strålexpansion. När balken expanderar blir balkens diameter större och divergensvinkeln mindre, så att skärarbetets proximala och distala ändar Strålstorleken innan fokusering är nästan densamma.
(2) Lägg till en oberoende nedre axel på den rörliga linsen till skärhuvudet, som är två oberoende delar från Z-axeln som styr avståndet mellan munstycket och materialets yta (avvakta). När verktygstabellen rör sig eller den optiska axeln rör sig rör sig strålen från den proximala änden till den distala F-axeln samtidigt, så att strålfläckens diameter förblir densamma i hela bearbetningsområdet efter att strålen har fokuserats. Som visas i figur 2.
(3) Kontrollera vattentrycket på fokuseringslinsen (vanligtvis ett reflekterande fokuseringssystem av metall). Om strålstorleken innan fokuseringen blir mindre och brännpunktens diameter blir större, styrs vattentrycket automatiskt för att ändra fokuskrökningen för att göra brännpunktens diameter mindre.
(4) Lägg till x- och y-riktningskompensation optiskt bansystem på den flygande optiska banskärningsmaskinen. Det vill säga när den optiska banan i den distala änden av skärningen ökas förkortas kompensationsoptiska vägen; Tvärtom, när den optiska banan vid skärets proximala ände minskas, ökas kompensationsoptiska vägen för att hålla den optiska banlängden konsekvent.
