Existují dva typy technologie řezání laserem: první je pulzní laser na kovové materiály a druhý kontinuální laser na nekovové materiály. Ten je důležitou oblastí použití technologie laserového řezání.
Několik klíčových technologií laserového řezacího stroje je integrovaná technologie světla, stroje a elektřiny. V laserovém řezacím stroji parametry laserového paprsku, výkon a přesnost stroje a systém numerického řízení přímo ovlivňují účinnost a kvalitu řezání laserem. Zejména u dílů s vysokou přesností řezání nebo velké tloušťky je třeba zvládnout a vyřešit následující klíčové technologie:
Technologie ovládání polohy zaostření
Jednou z výhod laserového řezání je vysoká energetická hustota paprsku, obvykle 10 W/cm2. Protože hustota energie je nepřímo úměrná ploše, průměr ohniska je co nejmenší, aby se vytvořila úzká štěrbina; současně je průměr ohniskové skvrny také úměrný ohniskové hloubce čočky. Čím menší je ohnisková hloubka zaostřovací čočky, tím menší je průměr ohniskové skvrny. Při řezání však dochází k potřísnění a čočka je příliš blízko obrobku, aby poškodila čočku. Proto je ohnisková vzdálenost 5&~ 7,5&"; (127 ~ 190 mm) je široce používán v průmyslových aplikacích obecně vysoce výkonných laserových řezaček CO2. Skutečný průměr ohniska je mezi 0,1 ~ 0,4 mm. U vysoce kvalitního řezání souvisí efektivní ohnisková hloubka také s průměrem čočky a řezaným materiálem. Například řezání uhlíkové oceli 5 &; objektivu, ohnisková hloubka je v rozmezí +2 % ohniskové vzdálenosti, což je asi 5 mm. Proto je velmi důležité kontrolovat polohu ohniska vzhledem k povrchu řezaného materiálu. S přihlédnutím k faktorům, jako je kvalita řezání a rychlost řezání, platí zásada Horní 6mm kovový materiál, důraz je kladen na povrch; 6mm uhlíková ocel, ohnisko je nad povrchem; 6mm nerezová ocel, zaostření je pod povrchem. Konkrétní rozměry jsou určeny experimenty.
Existují tři snadné způsoby, jak určit ohnisko v průmyslové výrobě:
(1) Způsob tisku: Řezací hlava se pohybuje shora dolů a laserový paprsek je vytištěn na plastové desce a ohniskem je místo s nejmenším průměrem tisku.
(2) Metoda nakloněné desky: Pomocí plastové destičky umístěné šikmo pod úhlem ke svislé ose ji vodorovně zatáhněte, abyste jako zaostření našli nejmenší bod laserového paprsku.
(3) Metoda modré jiskry: vyjměte trysku, vyfoukněte vzduch, udeřte pulzním laserem na nerezovou desku, pohybujte řezací hlavou shora dolů, dokud nebude zaostřena největší modrá jiskra.
U řezacího stroje dráhy létajícího světla se v důsledku úhlu divergence paprsku liší délka optické dráhy blízkého konce a vzdáleného konce řezání a velikost paprsku před zaostřením je odlišná. Čím větší je průměr dopadajícího paprsku, tím menší je průměr ohniska. Aby se snížila změna velikosti ohniska způsobená změnou velikosti paprsku před zaostřením, výrobci systémů řezání laserem doma i v zahraničí poskytují některá speciální zařízení, která si uživatelé mohou vybrat:
(1) Paralelní světlovod. Jedná se o běžně používanou metodu, která spočívá v přidání kolimátoru na výstupní konec CO2 laseru pro expanzi paprsku. Poté, co se paprsek roztáhne, průměr paprsku se zvětší a úhel divergence se zmenší, takže proximální a distální konce pracovního rozsahu řezání Velikost paprsku před zaostřením je téměř stejná.
(2) Přidejte k řezací hlavě nezávislou spodní osu pohybující se čočky, což jsou dvě nezávislé části od osy Z, která ovládá vzdálenost mezi tryskou a povrchem materiálu (odstup). Když se stůl obráběcího stroje pohybuje nebo se pohybuje optická osa, paprsek se pohybuje od proximálního konce k distální ose F současně, takže průměr bodu paprsku zůstává po zaostření paprsku stejný v celé oblasti zpracování. Jak ukazuje obrázek 2.
(3) Ovládejte tlak vody zaostřovacích čoček (obvykle kovový reflexní zaostřovací systém). Pokud se velikost paprsku před zaostřením zmenší a průměr ohniska se zvětší, automaticky se ovládá tlak vody, aby se změnilo zakřivení zaostření, aby se průměr ohniska změnil.
(4) Přidejte systém optické dráhy pro kompenzaci směru x a y na létajícím stroji na řezání optických drah. To znamená, že když se zvýší optická dráha na distálním konci řezání, kompenzační optická dráha se zkrátí; naopak, když je optická dráha na proximálním konci řezání snížena, kompenzační optická dráha se zvětší, aby byla délka optické dráhy konzistentní.
