Ydintekijät, jotka vaikuttavat tarkennusvaikutukseen laserleikkauskoneiden säteen hallinnassa
1.optiset elementtien ominaisuudet ja parametrit
(1). Tarkennuslinssin materiaali ja suorituskyky
Materiaalivalinta:
Piilasi: Sopii ultraviolettilasereille (kestävä korkealle energialle, alhainen imeytyminen).
Piihi\/germaniumkite: Soveltuu co₂ -lasereille (10,6 μm aallonpituus, korkea infrapunapäästö).
Sulautunut piidioksidi: Soveltuu kuitulasereille (1,06 μm: n aallonpituus, hyvä lämpöstabiilisuus).
Avainparametrit:
Polttoväli: Mitä lyhyempi polttoväli, sitä pienempi spot -halkaisija (spot -halkaisija ≈ 1,22 × aallonpituus × polttovälin \/ linssin halkaisija), mutta polttovälin syvyys (tarkennus selkeysalue) tulee matalammaksi, sopiva ohut materiaalin leikkaamiseen; Pitkä polttoväli soveltuu paksuihin materiaaleihin, välttäen materiaalin pinnan aaltojen aiheuttamaa keskittymistä.
Linssin halkaisija: Mitä suurempi halkaisija, sitä vahvempi keskittymiskyky, sitä suurempi energiatiheys, mutta se lisää optisen järjestelmän tilavuutta.
(2). Heijastimien tarkkuus ja päällyste
Pinnan tasaisuus: heijastimen pinnan karheuden on oltava<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="">
Pinnoitusprosessi:
CO₂ LASER -heijastin: Kultapäällyste (heijastusaste> 98%).
Kuitulaserheijastin: Korkea heijastuspinnoite (heijastusaste> 99,5%) vähentää energian menetystä.
2. Laserilähteen säteen laatu
(1). Laser -aallonpituus
Mitä lyhyempää aallonpituutta, sitä pienempi kohdennetun valopisteen halkaisija (esimerkiksi ultraviolet -laserilla λ {= 0. 355 μm, keskittynyt valopiste voi olla vähemmän kuin 10 μm; se sopii tarkkuuskäsittelyyn; co₂ -laserilla «= 10. alempi).
(2). Säteen tila (m² tekijä)
Perustila (TEM₀₀): Säteen energia jakautuu Gaussin kuvioon, ja keskittyneellä valopisteellä on hyvä pyöreys ja keskittynyt energia (m²=1), kuten suuritehokuitulaser.
Korkeamman asteen tila (TEMMN): Energian jakautuminen dispergoituu, keskittynyt valopiste kasvaa ja leikkuutehokkuus vähenee (esimerkiksi pienitehoiselle CO₂-laserille, m² ≈ 10-20).
(3). Voimakkuus
Kun laservoima vaihtelee yli ± 5%, fokusoidusta energiatiheydestä tulee epävakaa, mikä johtaa epäjohdonmukaiseen leikkaussyvyyteen (esimerkiksi 10 kW: n kuitulaservoiman vaihtelussa ± 100W, se voi vaikuttaa 5 mm: n suurempien metallien leikkuulaatuun).
3.Mekaaninen ja liikkeenhallinnan tarkkuus
(1). Optisen polkujärjestelmän vakaus
Mekaaninen rakenteen jäykkyys: Laserpäiden ja työpöydän värähtelyn tulisi olla alle 50 μm; Muutoin tarkennusasento muuttuu (esimerkiksi kun leikkausnopeus on 10 m\/min, 100 μm: n tärinä aiheuttaa leikkausreunan poikkeaman).
Jäähdytysjärjestelmä: Kun linssin\/heijastavan peilin lämpötilan muutos ylittää 2 astetta, lämpömuodostus muuttaa polttoväliä (vesijäähdytteinen tai ilmajäähdytteinen järjestelmä on varustettava, lämpötilan hallintatarkkuus ± 0. 5 astetta).
(2). Dynaamisen tarkennusjärjestelmän suorituskyky
Keskittymisvasteen nopeus: Kun leikkaat paksuja materiaaleja tai kaarevia pintoja, tarkennusmekanismin tulisi suorittaa polttovälin säätö 5 0 ms: n sisällä (kuitulaserleikkaus 20 mm hiiliterästä, dynaamisen tarkennusvirheen tulisi olla <± 0,1 mm).
Z-akselin paikannustarkkuus: Servomoottorin ohjaaman Z-akselin oppaan tarkkuus on saavutettava ± 0.
4.Ympäristö ja tukitekijät
(1). Ympäristölämpötila ja kosteus
Kun lämpötila vaihtelee yli 3 astetta \/h, ilman taitekerroksen muutos aiheuttaa säteen poikkeaman (on suositeltavaa pitää työpajan lämpötila 25 ± 2 asteessa); Kun kosteus ylittää 70%, linssi on alttiina sumua, ja ilmankuivaaja on varustettava.
(2). Ilmanpuhdistus
Kun pölyn pitoisuus on suurempi kuin 0. 5 mg\/m³, pöly tarttuu linssin pintaan, mikä johtaa energian menetykseen yli 10% (asenna pölykansi + ilmanpuhdistin ja pyyhi linssi absoluuttisella etanolilla säännöllisesti).
(3). Ylimääräiset kaasuhäiriöt
Kun kaasunpaine vaihtelee enemmän kuin {{0}}. 1MPA, kaasun virtaus voi häiritä säteen polkua (esimerkiksi leikkaamalla happea, kaasunpaineen tulisi olla vakaa 0. 6-1. 0MPA); Kun kaasu sisältää öljyn ja kosteuspitoisuuden ylittää 50 ppm, se saastuttaa linssin.
5.Prosessin parametrien sovittaminen
(1). Leikkausnopeus ja tarkennusasento
Kun leikkausnopeus on liian nopea (esim. Leikkausnopeus 1 0 mm hiiliterästä> 1 m\/min), tarkennus on säädettävä (siirrettävä tarkennus ylös 0,5 mm) kuonan kertymisen välttämiseksi; Jos nopeus on liian hidas, painopiste on laskettava lämmön vaikutusvyöhykkeen laajentamiseksi.
(2). Materiaalin pintatila
Kun oksidikerroksen tai öljyvärjäyksen paksuus materiaalin pinnalla on yli 50 μm, laserhafektiivisuus kasvaa (esimerkiksi ruosteisen teräslevyn heijastavuus on 30% korkeampi kuin sileän teräslevyn), ja on tarpeen puhdistaa etukäteen tai lisätä tehonkorjausta.
----- Rayther Laser Camila Wang