Quan triar un focus negatiu per al tall amb làser

El "focus negatiu" (també conegut com a "focus inferior" o "focus dins de la placa") de la màquina de tall per làser és el procés important per ajustar la posició del focus del làser. En termes senzills, el focus negatiu es refereix a establir el focus del làser per sota de la superfície del material que s'ha de tallar. L'ús del focus negatiu es basa principalment en els principis i propòsits següents: quan el focus és dins del material, la mida del punt del feix a la superfície del material es farà més gran i la densitat d'energia es reduirà relativament. Tanmateix, això és avantatjós en determinades situacions perquè crea una trajectòria de llum cònica més àmplia, cosa que és beneficiosa:

1. Descàrrega d'escòria:Una incisió més ampla permet que els gasos auxiliars (com ara oxigen i nitrogen) bufin el metall fos de manera més eficaç per evitar que l'escòria quedi suspesa.

2. Obtenir una millor qualitat de secció:Per a materials més gruixuts, pot aconseguir una secció de tall més vertical i suau.

3. Protegiu la lent:L'enfocament cap avall pot evitar que les esquitxades generades pel tall rebotin directament a la lent d'enfocament.

Quan s'ha d'utilitzar l'enfocament negatiu (escenari principal d'aplicació)

1. Tall de materials metàl·lics més gruixuts (especialment acer al carboni)

• Aquest és l'escenari d'aplicació més important de l'enfocament negatiu.
• Motiu: Quan es tallen plaques gruixudes, es requereix un temps d'acció energètica més llarg per fondre tot el gruix. L'ús de coc negatiu (normalment d'1/3 a 1/2 del gruix de la placa) pot expandir l'amplada de la part superior de la incisió, de manera que l'oxigen (quan es talla acer al carboni) pugui entrar suaument a la part inferior de la incisió, mantenir una reacció exotèrmica d'oxidació suficient i expulsar suaument l'escòria. Si utilitzeu un enfocament positiu o un enfocament zero (enfocament a la superfície o a sobre), la part superior de la incisió és massa estreta, cosa que fàcilment conduirà a un tall opac a la part inferior, una forta penjada d'escòria i una secció rugosa.
• Referència d'experiència: Quan es tallen plaques d'acer al carboni de més de 6 mm, normalment cal començar utilitzant coc negatiu.
• A mesura que augmenta el gruix, la quantitat de focus negatiu (la profunditat de focus al material) ha d'augmentar en conseqüència. Per exemple, en tallar acer al carboni de 20 mm, el punt focal es pot establir entre 3 i 5 mm per sota de la superfície.

2. La recerca d'una secció de tall d'alta qualitat

• Quan hi ha alts requisits de verticalitat, suavitat i seccions de tall sense escòria, fins i tot per a materials de gruix mitjà, es pot utilitzar un lleuger enfocament negatiu per optimitzar el flux d'aire i la distribució d'energia.

3. Quan es realitza una operació de perforació

• Per evitar que les esquitxades d'escòria a alta temperatura generades durant la perforació danyin la lent, el focus normalment s'estableix en focus negatiu per a la perforació (baixa energia i posició profunda) i, a continuació, el focus s'ajusta a la posició de configuració necessària per al tall un cop finalitzada la perforació.

Quan no s'ha d'utilitzar l'enfocament negatiu

1. Material de làmina tallada (normalment <3 mm)

• Motiu: tallar xapa fina buscant velocitat i precisió. L'ús d'un enfocament zero o lleugerament positiu permet obtenir el punt més petit i l'energia més concentrada, donant lloc a talls més estrets, velocitats més ràpides i talls més fins.

2. Quan es realitza mecanitzat de precisió d'alta precisió

• El motiu: per tal de garantir la mida de punt més petita i la màxima precisió dimensional, el focus normalment es fixa a la superfície del material (enfocament zero).

3. Quan s'utilitza nitrogen per tallar acer inoxidable per obtenir una superfície brillant

• Motiu: El tall amb nitrogen de l'acer inoxidable es basa en l'energia làser per fondre el material i després utilitza nitrogen a alta pressió per bufar la fosa sense reacció d'oxigen. Per obtenir un efecte de tall vertical, llis i no oxidat de "superfície brillant", normalment s'utilitza un enfocament zero o un enfocament lleugerament positiu per garantir la concentració d'energia i ranures estretes i netes.

Com determinar la millor quantitat d'enfocament negatiu?

No hi ha un valor fix, i la millor posició d'enfocament s'ha de determinar mitjançant proves de procés i es veu afectada pels factors següents:

• Tipus de material:L'acer al carboni, l'acer inoxidable i l'alumini tenen estratègies d'enfocament diferents.
• Gruix del material:Com més gran sigui el gruix, normalment més gran serà la quantitat d'enfocament negatiu.
• Tall de gas:El tall amb oxigen i el tall amb nitrogen tenen estratègies d'enfocament diferents.
• Potència i mode del làser:Les màquines de diferents potències i qualitats de feix (com ara mode únic vs. multimode) tenen diferents posicions d'enfocament òptimes.

El mètode de prova comú és:

1. Calibratge de l'enfocament:primer trobeu la posició de "focus zero" de la superfície del material (normalment la màquina té un programa de calibratge automàtic o manual).

2. Realització de mostres de prova d'enfocament:amb la mateixa potència, velocitat i pressió de gas, talleu una sèrie de línies rectes o patrons en diferents posicions d'enfocament (per exemple, de 3 mm a -3 mm, un pas per cada 0,5 mm o 1 mm).

3. Efecte de l'avaluació:observeu la qualitat de la secció, la verticalitat, l'estat de l'escòria penjada, l'amplada de la ranura i si la part inferior de cada tall està tallada.

4. Seleccioneu el millor punt:Qualitat de tall integral, estabilitat i eficiència, seleccioneu la millor posició d'enfocament com a paràmetres del procés sota el gruix del material.

Resum

Principi bàsic: La posició específica del focus sempre és funció del material, el gruix, la potència de la màquina i la qualitat requerida. Els paràmetres òptims del procés s'han d'obtenir mitjançant proves de camp i validació.Quan l'utilitzeu, assegureu-vos de consultar el manual de paràmetres del procés proporcionat pel fabricant de l'equip i ajusteu-lo en combinació amb l'efecte de tall real.