Избор на положителен/отрицателен фокус по време на лазерно рязане

При лазерно рязане, изборът между положителен дефокус (положителен фокус) и отрицателен дефокус (отрицателен фокус) зависи предимно от вида на материала, дебелината на плочата и изискванията на процеса. По-долу е дадено ясно и лесно ръководство за вземане на решения.

Основни принципи

На фокус (нулево разфокусиране):Енергията е най-концентрирана, което води до най-тесен прорез. Подходящ за рязане на тънки листове с висока прецизност и при високи скорости, като дава приоритет на „прецизността“.

Негативен фокус (негативен разфокус):Енергията е по-разпръсната, което води до по-широк режещ шев. Подходящ за дебели плочи, той подобрява отстраняването на шлаката и предпазва лещата, с акцент върху „силата и качеството на проникване“.

Кога трябва да използвате рязане във фокус (нулево разфокусиране)?

Приложими сценарии: Рязане на тънки плочи (обикновено по-малки от 3 мм), особено в приложения с високи изисквания както за прецизност, така и за скорост.

1. Прецизно рязане на тънки плочи:

• Примери за материали: тънък лист от въглеродна стомана, лист от неръждаема стомана, месинг, алуминиев лист и др.
• Причина: Тънките плочи произвеждат по-малко разтопена шлака, така че не е необходим широк прорез за отстраняването ѝ. Използването на положителен фокус може да получи най-малката точка и най-високата енергийна плътност, така че да се постигне изключително висока скорост на рязане и гладко, вертикално напречно сечение.

2. Висока прецизност и тесен прорез:

• Примери за приложение: прецизни части, електронни компоненти, бижута, кухи модели и др.
• Причина: Прорезът, получен от положителния фокус, е най-тесен, с по-малка загуба на материал и може да реже много фини контури и остри ъгли, за да се избегне прекомерно топене.

3. Стремеж към скорост на рязане:

• При рязане на тънки плочи, високата енергийна плътност в режим на положителен фокус означава, че могат да се използват по-бързи скорости на подаване, като по този начин се подобрява производствената ефективност.

Резюме:При рязане на тънки материали, чиято основна цел е скорост, точност и тесен прорез, приоритетът е да се избере положителен фокус.

Кога да режем с отрицателен фокус (отрицателен разфокус)?

Сценарий на приложение: рязане на средни и дебели плочи (обикновено ≥ 3 мм), особено когато се изисква добро отделяне на шлаката и качество на сечението.

1. Рязане на плочи:

• Примери за материали: въглеродна стомана, неръждаема стомана, алуминиева плоча и др. над 3 мм.
• Причина: Дебелите плочи произвеждат голямо количество разтопен метал (шлака). Отрицателният кокс осигурява по-широк процеп, позволявайки на спомагателния газ (като кислород или азот) по-ефективно да издухва шлаката от дъното, предотвратявайки увисването и прорязването на шлаката.

2. Нуждаете се от висококачествена секция:

• Причина: При дебели плочи, ако се използва положителен фокус, енергията се концентрира върху горната повърхност, което ще доведе до гладка горна част, а грапава долна част. Отрицателният фокус прави разпределението на енергията по-равномерно в посока на дебелината на плочата, така че да се получи по-равномерна и гладка повърхност на рязане отгоре надолу.

3. Защитете фокусиращото огледало:

• Причина: При рязане на дебели плочи, особено стоманени плочи с ръжда или материали, които са склонни към големи пръски, настройката за отрицателен фокус прави фокуса разположен вътре в детайла, което увеличава разстоянието от горната повърхност на детайла до фокусиращото огледало и намалява пръските на метала. Рискът от удар и повреда на скъпото фокусиращо огледало.

4. Специфичен процес (като например рязане на алуминиеви сплави с азот):

• Причина: Азотът обикновено се използва като спомагателен газ при рязане на алуминиеви сплави. Необходим е въздушен поток под високо налягане, за да се отстрани разтопеният алуминий. Широкият прорез, осигурен от отрицателния кокс, е много важен за потока и отделянето на шлака от азот под високо налягане и е ключът към гарантиране, че рязането е без грапавини и ефект на блестяща повърхност.

Резюме:При рязане на по-дебели материали, когато основната цел е да се осигури пълно рязане, да се намали шлаката, да се получи равномерно напречно сечение и да се защити оборудването, се предпочита отрицателен кокс.

Диаграма на потока за бързо вземане на решения

Съвети на практика

1. Оптималното количество разфокусиране се тества:Горните правила са общи насоки. Оптималното количество дефокус за конкретен машинен инструмент и материал трябва да се определи чрез технологично тестване. Операторът ще извърши „тест с процеп“, за да намери оптималните параметри, като наблюдава качеството на сечението и висящата шлака.

2. настройка на негативен фокус:Количеството отрицателен фокус обикновено не е фиксирана стойност, а диапазон, свързан с дебелината на листа. Обичайна начална точка за сравнение е от 1/4 до 1/3 от дебелината на листа. Например, при рязане на 12 мм въглеродна стомана, тестът може да започне от -2 мм до -3 мм.

3. Материалът е ключов:Различните материали имат различна чувствителност към фокусиране. Например, неръждаемата стомана е по-чувствителна към фокусиране от въглеродната стомана.