Es gibt zwei Arten von Laserschneidtechnologie: Die erste ist der gepulste Laser für Metallmaterialien und die zweite ist der kontinuierliche Laser für nichtmetallische Materialien. Letzteres ist ein wichtiges Anwendungsfeld der Laserschneidtechnologie.
Mehrere Schlüsseltechnologien der Laserschneidmaschine sind integrierte Technologie von Licht, Maschine und Elektrizität. In der Laserschneidmaschine wirken sich die Parameter des Laserstrahls, die Leistung und Genauigkeit der Maschine und das numerische Steuerungssystem direkt auf die Effizienz und Qualität des Laserschneidens aus. Gerade bei Teilen mit hoher Schnittgenauigkeit oder großer Dicke müssen folgende Schlüsseltechnologien beherrscht und gelöst werden:
Fokuspositionssteuerungstechnik
Einer der Vorteile des Laserschneidens ist die hohe Energiedichte des Strahls, in der Regel 10W/ cm2. Da die Energiedichte umgekehrt proportional zur Fläche ist, ist der Brennfleckdurchmesser so klein wie möglich, um einen schmalen Schlitz zu erzeugen; gleichzeitig ist der Brennfleckdurchmesser auch proportional zur Brennweite des Objektivs. Je kleiner die Brennweite der Fokussierungslinse, desto kleiner der Brennfleckdurchmesser. Es gibt jedoch Spritzer beim Schneiden, und die Linse ist zu nah am Werkstück, um die Linse zu beschädigen. Daher ist die Brennweite von 5 "~ 7,5" (127 ~ 190mm) in allgemeinen industriellen Anwendungen von Hochleistungs-CO2-Laserschneidmaschinen weit verbreitet. Der tatsächliche Brennfleckdurchmesser liegt zwischen 0,1 ~ 0,4 mm. Für ein hochwertiges Schneiden hängt die effektive Brenntiefe auch vom Linsendurchmesser und dem zu schneidenden Material ab. Zum Beispiel, schneiden Kohlenstoffstahl mit einem 5 "Objektiv, die Brennweite liegt innerhalb von +2% der Brennweite, die etwa 5mm beträgt. Daher ist es sehr wichtig, die Position des Brennpunkts relativ zur Oberfläche des zu schneidenden Materials zu kontrollieren. Unter Berücksichtigung von Faktoren wie Schnittqualität und Schnittgeschwindigkeit lautet das Prinzip Das oberste 6mm Metallmaterial, der Fokus liegt auf der Oberfläche; der 6mm Kohlenstoffstahl, der Fokus liegt über der Oberfläche; der 6mm Edelstahl, der Fokus liegt unter der Oberfläche. Die spezifischen Abmessungen werden experimentiert bestimmt.
Es gibt drei einfache Möglichkeiten, die Fokusposition in der industriellen Produktion zu bestimmen:
(1) Druckverfahren: Der Schneidkopf wird von oben nach unten bewegt, und der Laserstrahl wird auf die Kunststoffplatte gedruckt, und der Punkt mit dem kleinsten Druckdurchmesser ist der Fokus.
(2) Geneigte Plattenmethode: Verwenden Sie eine Kunststoffplatte, die schräg in einem Winkel zur vertikalen Achse platziert ist, um sie horizontal zu ziehen, um den kleinsten Punkt des Laserstrahls als Fokus zu finden.
(3) Blue Spark Methode: Entfernen Sie die Düse, blasen Sie die Luft, schlagen Sie den Pulslaser auf die Edelstahlplatte, bewegen Sie den Schneidkopf von oben nach unten, bis der größte blaue Funke im Fokus ist.
Für die Schneidemaschine des fliegenden Lichtweges sind aufgrund des Strahldivergenzwinkels die optische Weglänge des nahen Endes und des hinteren Endes des Schneidens unterschiedlich und die Strahlgröße vor dem Fokussieren ist unterschiedlich. Je größer der Durchmesser des einfallenden Strahls, desto kleiner der Durchmesser des Brennpunktes. Um die Änderung der Brennfleckgröße durch die Änderung der Strahlgröße vor der Fokussierung zu reduzieren, stellen die Hersteller von Laserschneidanlagen im In- und Ausland einige spezielle Geräte zur Auswahl für die Anwender zur Verfügung:
(1) Parallele Lichtleitung. Dies ist eine häufig verwendete Methode, bei der dem Ausgangsende des CO2-Lasers ein Kollimator zur Strahlausdehnung hinzugefügt wird. Nachdem sich der Strahl ausdehnt hat, wird der Durchmesser des Strahls größer und der Divergenzwinkel kleiner, so dass die proximalen und distalen Enden des Schneidarbeitsbereichs Die Strahlgröße vor der Fokussierung ist nahezu gleich.
(2) Fügen Sie dem Schneidkopf eine unabhängige untere Achse der beweglichen Linse hinzu, bei der es sich um zwei unabhängige Teile von der Z-Achse handelt, die den Abstand zwischen der Düse und der Oberfläche des Materials steuert (Abstand). Wenn sich der Werkzeugmaschinentisch bewegt oder sich die optische Achse bewegt, bewegt sich der Strahl gleichzeitig vom proximalen Ende zur distalen F-Achse, so dass der Strahlfleckdurchmesser im gesamten Bearbeitungsbereich nach dem Fokussieren des Strahls gleich bleibt. Wie in Abbildung 2 dargestellt.
(3) Kontrollieren Sie den Wasserdruck der Fokussierlinse (normalerweise ein reflektierendes Metallfokussiersystem). Wenn die Strahlgröße vor der Fokussierung kleiner wird und der Brennfleckdurchmesser größer wird, wird der Wasserdruck automatisch gesteuert, um die Fokuskrümmung zu ändern, um den Brennpunktdurchmesser zu verkleinern.
(4) Fügen Sie das optische Wegsystem der x- und y-Richtungskompensation auf der fliegenden optischen Pfadschneidemaschine hinzu. Das heißt, wenn der optische Pfad am distalen Ende des Schneidens erhöht wird, wird der optische Kompensationspfad verkürzt; Im Gegenteil, wenn der optische Pfad am proximalen Ende des Schneidens verringert wird, wird der optische Kompensationspfad erhöht, um die optische Weglänge konstant zu halten.
