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如何用激光切割机切割高质量产品?焦点很重要!

CO2激光切割机中对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决几项关键技术。焦点位置控制技术就是其中之一。激光切割的优点之一是光束的能量密度高,所以所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝。因为聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小,对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。

由于激光功率密度对切割速度影响很大,透镜焦长的选择是个重要问题。激光束聚焦后光斑大小与透镜焦长成正比,光束经短焦长透镜聚焦后光斑尺寸很小,焦点处功率密度很高,对材料切割很有利;但它的缺点是焦深很短,调节余量小,一般比较适用于高速切割薄型材料。由于长焦长透镜有较宽焦深,只要具有足够功率密度,比较适合切割厚工件。

在确定使用何种焦长的透镜以后,焦点与工件表面的相对位置对保证切割质量尤为重要。由于焦点处功率密度最高,大多数情况下,切割时焦点位置刚处在工件表面,或稍微在表面以下。在整个切割过程中,确保焦点与工件相对位置恒定是获得稳定的切割质量的重要条件。有时,透镜工作中因冷却不善而受热从而引起焦长变化,这就需要及时调整焦点位置。

当焦点处于最佳位置时,割缝最小、效率最高,最佳切割速度可获得最佳切割结果。在大多数应用情况下,光束焦点调整到刚处于喷嘴下。喷嘴与工件表面间距一般为1.5mm左右。

在激光应用过程中,常常碰到聚焦等问题,常见确定焦点位置的简便方法有三种:

(1)打印法:使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径最小处为焦点。

(2)斜板法:用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的最小处为焦点。

(3)蓝色火花法:去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花最大处为焦点。


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