Există două tipuri de tehnologie de tăiere cu laser: primul este laser pulsat pentru materiale metalice, iar al doilea este laser continuu pentru materiale nemetalice. Acesta din urmă este un domeniu de aplicare important al tehnologiei de tăiere cu laser.
Mai multe tehnologii cheie ale mașinii de tăiat cu laser sunt tehnologia integrată a luminii, a mașinii și a electricității. În mașina de tăiat cu laser, parametrii fasciculului laser, performanța și precizia mașinii și sistemul de control numeric afectează în mod direct eficiența și calitatea tăierii cu laser. În special pentru piesele cu precizie ridicată de tăiere sau grosime mare, următoarele tehnologii cheie trebuie să fie stăpânite și rezolvate:
Tehnologia de control al poziției focalizării
Unul dintre avantajele tăierii cu laser este densitatea mare a energiei fasciculului, în general 10W / cm2. Deoarece densitatea energiei este invers proporțională cu aria, diametrul punctului focal este cât mai mic posibil pentru a produce o fantă îngustă; în același timp, diametrul punctului focal este, de asemenea, proporțional cu adâncimea focală a obiectivului. Cu cât este mai mică adâncimea focală a lentilei de focalizare, cu atât diametrul punctului focal este mai mic. Cu toate acestea, există stropi în tăiere, iar obiectivul este prea aproape de piesa de prelucrat pentru a deteriora obiectivul. Prin urmare, distanța focală de 5" ~ 7,5" (127 ~ 190mm) este utilizat pe scară largă în aplicații industriale generale de tăiere cu laser de înaltă putere CO2. Diametrul real al punctului focal este între 0,1 ~ 0,4 mm. Pentru tăierea de înaltă calitate, adâncimea focală efectivă este, de asemenea, legată de diametrul lentilei și de materialul tăiat. De exemplu, tăierea oțelului carbon cu 5" lentilă, adâncimea focală este în interiorul +2 % a distanței focale, care este de aproximativ 5 mm. Prin urmare, este foarte important să controlați poziția punctului focal în raport cu suprafața materialului de tăiat. Luând în considerare factori precum calitatea tăierii și viteza de tăiere, principiul este materialul metalic de top de 6 mm, accentul fiind pus pe suprafață; oțelul carbon de 6 mm, focalizarea este deasupra suprafeței; din oțel inoxidabil de 6 mm, focalizarea este sub suprafață. Dimensiunile specifice sunt determinate de experimente.
Există trei modalități ușoare de a determina poziția focală în producția industrială:
(1) Metoda de imprimare: capul de tăiere este deplasat de sus în jos, iar fasciculul laser este imprimat pe placa de plastic, iar punctul cu cel mai mic diametru de imprimare este punctul central.
(2) Metoda plăcii înclinate: Utilizați o placă de plastic așezată oblic în unghi față de axa verticală pentru a o trage orizontal pentru a găsi cel mai mic punct al fasciculului laser ca focalizare.
(3) Metoda cu scânteie albastră: scoateți duza, suflați aerul, loviți laserul cu impulsuri pe placa de oțel inoxidabil, faceți capul de tăiere să se deplaseze de sus în jos, până când cea mai mare scânteie albastră este focalizarea.
Pentru mașina de tăiat a căii luminii zburătoare, datorită unghiului de divergență a fasciculului, lungimea căii optice a capătului apropiat și a capătului îndepărtat al tăierii sunt diferite, iar dimensiunea fasciculului înainte de focalizare este diferită. Cu cât diametrul fasciculului incident este mai mare, cu atât diametrul punctului focal este mai mic. Pentru a reduce modificarea dimensiunii punctului focal cauzată de modificarea dimensiunii fasciculului înainte de focalizare, producătorii de sisteme de tăiere cu laser din țară și străinătate pun la dispoziția utilizatorilor anumite dispozitive speciale:
(1) Țeavă de lumină paralelă. Aceasta este o metodă frecvent utilizată, care este de a adăuga un colimator la capătul de ieșire al laserului CO2 pentru expansiunea fasciculului. După extinderea fasciculului, diametrul fasciculului devine mai mare și unghiul de divergență devine mai mic, astfel încât capetele proximale și distale ale domeniului de lucru de tăiere Dimensiunea fasciculului înainte de focalizare este aproape aceeași.
(2) Adăugați o axă inferioară independentă a lentilei în mișcare la capul de tăiere, care este două părți independente de axa Z care controlează distanța dintre duză și suprafața materialului (opriți-vă). Când masa mașinii unelte se mișcă sau se mișcă axa optică, fasciculul se deplasează de la capătul proximal la axa F distală în același timp, astfel încât diametrul punctului fasciculului să rămână același în întreaga zonă de procesare după focalizarea fasciculului. Așa cum se arată în Figura 2.
(3) Controlați presiunea apei lentilei de focalizare (de obicei un sistem de focalizare reflectorizant din metal). Dacă dimensiunea fasciculului înainte de focalizare devine mai mică și diametrul punctului focal devine mai mare, presiunea apei este controlată automat pentru a schimba curbura focalizării pentru a face diametrul punctului focal mai mic.
(4) Adăugați un sistem de cale optică de compensare a direcției x și y pe mașina de tăiere a căii optice zburătoare. Adică, atunci când calea optică la capătul distal al tăierii este mărită, calea optică de compensare este scurtată; dimpotrivă, atunci când calea optică la capătul proximal al tăierii este redusă, calea optică de compensare este mărită pentru a menține lungimea căii optice coerente.
