Има два вида технология за лазерно рязане: първият е импулсен лазер за метални материали, а вторият е непрекъснат лазер за неметални материали. Последното е важна област на приложение на технологията за лазерно рязане.
Няколко ключови технологии на машината за лазерно рязане са интегрирана технология за светлина, машина и електричество. В машината за лазерно рязане параметрите на лазерния лъч, производителността и точността на машината и системата за цифрово управление влияят пряко върху ефективността и качеството на лазерното рязане. Специално за части с висока точност на рязане или голяма дебелина трябва да се усвоят и разрешат следните ключови технологии:
Технология за контрол на позицията на фокус
Едно от предимствата на лазерното рязане е високата енергийна плътност на лъча, обикновено 10W/cm2. Тъй като енергийната плътност е обратно пропорционална на площта, диаметърът на фокусното петно е възможно най -малък, за да се получи тесен процеп; в същото време диаметърът на фокусното петно също е пропорционален на фокусната дълбочина на обектива. Колкото по -малка е фокусната дълбочина на фокусиращата леща, толкова по -малък е диаметърът на фокусното петно. При рязането обаче има пръски и обективът е твърде близо до детайла, за да повреди обектива. Следователно, фокусното разстояние от 5&"~ 7.5 &"; (127 ~ 190 мм) се използва широко в промишлени приложения с висока мощност на CO2 лазерно рязане. Действителният диаметър на фокусното петно е между 0,1 ~ 0,4 мм. За висококачествено рязане ефективната фокусна дълбочина също е свързана с диаметъра на лещата и материала, който се реже. Например рязане на въглеродна стомана с 5" обектив, фокусната дълбочина е в рамките на +2 % на фокусното разстояние, което е около 5 мм. Ето защо е много важно да се контролира положението на фокусната точка спрямо повърхността на материала, който трябва да се реже. Като се вземат предвид фактори като качество на рязане и скорост на рязане, принципът е горният 6 мм метален материал, фокусът е върху повърхността; 6 мм въглеродна стомана, фокусът е над повърхността; 6 мм неръждаема стомана, фокусът е под повърхността. Конкретните размери се определят чрез експерименти.
Има три лесни начина за определяне на фокусната позиция в индустриалното производство:
(1) Метод на печат: Режещата глава се премества отгоре надолу, а лазерният лъч се отпечатва върху пластмасовата плоча, а фокусът е петното с най -малък диаметър за печат.
(2) Метод на наклонена плоча: Използвайте пластмасова плоча, поставена наклонено под ъгъл спрямо вертикалната ос, за да я издърпате хоризонтално, за да намерите най -малката точка на лазерния лъч като фокус.
(3) Метод на синя искра: отстранете дюзата, издухайте въздуха, ударете импулсния лазер върху плочата от неръждаема стомана, накарайте режещата глава да се движи отгоре надолу, докато най -голямата синя искра е фокусът.
За режещата машина на траекторията на летящата светлина, поради ъгъла на разминаване на лъча, дължината на оптичния път на близкия и далечния край на рязането е различна, а размерът на лъча преди фокусирането е различен. Колкото по -голям е диаметърът на падащия лъч, толкова по -малък е диаметърът на фокусното петно. За да се намали промяната в размера на фокусното петно, причинена от промяната на размера на лъча преди фокусиране, производителите на системи за лазерно рязане у нас и в чужбина предоставят на потребителите някои специални устройства за избор:
(1) Паралелна светлинна тръба. Това е често използван метод, който е да се добави колиматор към изходния край на CO2 лазера за разширяване на лъча. След като гредата се разширява, диаметърът на гредата става по -голям и ъгълът на разминаване става по -малък, така че проксималните и дисталните краища на работния диапазон на рязане Размерът на лъча преди фокусирането е почти еднакъв.
(2) Добавете независима долна ос на подвижната леща към режещата глава, която е на две независими части от оста Z, която контролира разстоянието между дюзата и повърхността на материала (стойте). Когато масата на машинния инструмент се движи или оптичната ос се движи, лъчът се движи от проксималния край към дисталната ос F едновременно, така че диаметърът на петното на лъча остава същият в цялата област на обработка след фокусирането на лъча. Както е показано на фигура 2.
(3) Контролирайте налягането на водата на фокусиращата леща (обикновено метална отразяваща фокусираща система). Ако размерът на лъча преди фокусирането стане по -малък и диаметърът на фокусното петно стане по -голям, налягането на водата се контролира автоматично, за да се промени кривината на фокуса, за да се намали диаметърът на фокусното петно.
(4) Добавете система за компенсиране на посоката x и y към оптичната пътека за летяща оптична пътека. Тоест, когато оптичният път в дисталния край на рязането се увеличи, компенсационният оптичен път се скъсява; напротив, когато оптичният път в проксималния край на рязането се намали, компенсационният оптичен път се увеличава, за да се поддържа постоянна дължината на оптичния път.
