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    高精度激光切割設備的焦點(diǎn)位置控制技術(shù)

           高精度激光切割設備是將從激光器發(fā)射出的激光,經(jīng)光路系統,聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件達到熔點(diǎn)或沸點(diǎn),同時(shí)與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走。隨著(zhù)光束與工件相對位置的移動(dòng),使材料形成切縫,從而達到切割的目的。
           激光切割的優(yōu)點(diǎn)之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與面積成反比,所以焦點(diǎn)光斑直徑盡可能的小,以便產(chǎn)生一窄的切縫;同時(shí)焦點(diǎn)光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點(diǎn)光斑直徑就越小。
           但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率高精度激光切割設備工業(yè)應用中采用5"~7.5"(127~190mm)的焦距。實(shí)際焦點(diǎn)光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質(zhì)量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guān)。因此控制焦點(diǎn)相對于被切材料表面的位置很重要。顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點(diǎn)在表面上;6mm的碳鋼,焦點(diǎn)在表面上;6mm的不銹鋼,焦點(diǎn)在表面下。具體尺寸由實(shí)驗確定。
           在高精度激光切割設備生產(chǎn)中確定焦點(diǎn)位置的簡(jiǎn)便方法有三種:
           (1)打印法:使切割頭從上往下運動(dòng),在塑料板上進(jìn)行激光束打印,打印直徑較小處為焦點(diǎn)。
           (2)斜板法:用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動(dòng),尋找激光束的較小處為焦點(diǎn)。
           (3)藍色火花法:去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上往下運動(dòng),直至藍色火花較大處為焦點(diǎn)。
    2022/11/14 09:25:36 2412 次

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