通過激光切割加工在工業生產中確定焦點位置方法
在工業生產中,有三種簡單的方法來確定激光切割的焦點位置:
(1)印刷方法:使切割頭上下移動,用激光束在塑料板上印刷,以印刷直徑小為焦點。(2)斜板法:用與垂直軸成一定角度傾斜的塑料板水平拉動,找到激光束的小位置作為焦點。
(3)藍火花法:拆下噴嘴,吹氣,用脈沖激光擊打不銹鋼板,使切割頭上下移動,直到藍火花成為焦點。
對于飛光路的切割機,由于光束發散角的原因,遠近端光路長度不同,對焦前的光束大小也不同。入射光束的直徑越大,焦點光斑的直徑越小為了減少聚焦前光束尺寸變化引起的焦點光斑尺寸變化,國內外激光切割系統制造商提供了一些特殊的裝置供用戶選擇:
(1)準直器。這是一種常見的方法,即在CO2激光器的輸出端增加一個準直器來擴展光束。擴束后,光束直徑變大,發散角變小,使近、遠端聚焦前的光束尺寸在切割工作范圍內接近相同。
(2)切割頭增加了一個獨立的移動鏡頭下軸,這是兩個獨立的部分,Z軸控制噴嘴與材料表面的距離。機床工作臺移動或光軸移動時,光束的F軸同時從近端向遠端移動,使光束聚焦后的光斑直徑在整個加工區域保持一致。如《如圖II》所示。
(3)控制聚焦鏡(通常是金屬反射聚焦系統)的水壓。如果聚焦前光束尺寸變小,焦點光斑直徑變大,自動控制水壓改變聚焦曲率,使焦點光斑直徑變小。