Hvornår skal man vælge negativ fokus til laserskæring

"Negativt fokus" (også kendt som "lavere fokus" eller "fokus inde i pladen") på laserskæremaskinen er den vigtigste proces til at justere laserens fokusposition. Kort sagt refererer negativt fokus til at indstille laserens fokus under overfladen af ​​det materiale, der skal skæres. Brugen af ​​negativt fokus er hovedsageligt baseret på følgende principper og formål: Når fokus er inde i materialet, vil strålens spotstørrelse på materialets overflade blive større, og energitætheden vil blive relativt reduceret. Dette er dog fordelagtigt i visse situationer, fordi det skaber en bredere, tilspidset lysbane, hvilket er gavnligt:

1. Udledning af slagge:Et bredere snit gør det muligt for hjælpegasser (såsom ilt og nitrogen) at blæse det smeltede metal væk mere effektivt for at forhindre slagge i at hænge fast.

2. Få bedre sektionskvalitet:For tykkere materialer kan den opnå en mere lodret og glattere skæresektion.

3. Beskyt linsen:Fokus nedad kan forhindre, at stænk, der genereres af skæring, rammer direkte fokuslinsen.

Hvornår skal du bruge negativ fokus (primært anvendelsesscenarie)

1. Skæring af tykkere metalmaterialer (især kulstofstål)

• Dette er det vigtigste anvendelsesscenarie for negativ fokus.
• Årsag: Ved skæring af tykke plader kræves der en længere energivirkningstid for at smelte hele tykkelsen. Brugen af ​​negativ koks (normalt 1/3 til 1/2 af pladens tykkelse) kan udvide bredden af ​​den øverste del af snittet, så ilt (ved skæring af kulstofstål) glat kan trænge ind i bunden af ​​snittet, opretholde tilstrækkelig oxidationseksotermisk reaktion og blæse slaggen glat væk. Hvis du bruger positiv fokus eller nul fokus (fokus på overfladen eller derover), er den øverste del af snittet for smal, hvilket let vil føre til uigennemsigtig skæring i bunden, alvorlig slaggeophængning og ru sektion.
• Erfaringsreference: Ved skæring af kulstofstålplader over 6 mm er det normalt nødvendigt at starte med negativ koks.
• Efterhånden som tykkelsen øges, skal mængden af ​​negativt fokus (fokusdybden i materialet) øges tilsvarende. For eksempel, når man skærer 20 mm kulstofstål, kan fokuspunktet placeres 3-5 mm under overfladen.

2. Jagten på skæresektion af høj kvalitet

• Når der er høje krav til vertikalitet, glathed og slaggefri skæreafsnit, selv for materialer af mellemtykkelse, kan et let negativt fokus anvendes til at optimere luftstrøm og energifordeling.

3. Ved udførelse af perforering

• For at forhindre, at den højtemperaturslagge, der genereres under perforeringen, beskadiger linsen, indstilles fokus normalt til negativt fokus for perforering (lav energi og dyb position), og derefter justeres fokus til den indstillingsposition, der kræves til skæring, efter at perforeringen er fuldført.

Hvornår du ikke bør bruge negativ fokus

1. Skåret arkmateriale (normalt <3 mm)

• Årsag: Skæring af tynde plader i jagten på hastighed og præcision. Brugen af ​​nulfokus eller let positiv fokus giver mulighed for det mindste punkt og den mest koncentrerede energi, hvilket resulterer i smallere savsnit, højere hastigheder og finere snit.

2. Ved udførelse af præcisionsbearbejdning med høj præcision

• Årsagen: For at sikre den mindste punktstørrelse og den højeste dimensionsnøjagtighed indstilles fokus normalt på materialets overflade (nulfokus).

3. Når man bruger nitrogen til at skære rustfrit stål, opnås en blank overflade

• Årsag: Nitrogenskæring i rustfrit stål er afhængig af laserenergi til at smelte materialet og bruger derefter højtryksnitrogen til at blæse smelten væk uden iltreaktion. For at opnå en vertikal, glat og ikke-oxideret "blank overflade"-skæreeffekt anvendes normalt nulfokus eller let positiv fokus for at sikre energikoncentration og smalle og pæne spalter.

Hvordan bestemmer man den bedste mængde negativt fokus?

Der er ingen fast værdi, og den bedste fokusposition skal bestemmes gennem procestest og påvirkes af følgende faktorer:

• Materialetype:Kulstofstål, rustfrit stål og aluminium har forskellige fokusstrategier.
• Materialetykkelse:Jo større tykkelsen er, desto større er mængden af ​​negativt fokus normalt.
• Skæregas:Iltskæring og nitrogenskæring har forskellige fokusstrategier.
• Laserstyrke og -tilstand:Maskiner med forskellig effekt og strålekvalitet (f.eks. single-mode vs. multi-mode) har forskellige optimale fokuspositioner.

Den almindelige testmetode er:

1. Fokuskalibrering:Find først materialeoverfladens "nulfokus"-position (normalt har maskinen et automatisk eller manuelt kalibreringsprogram).

2. Fremstilling af fokustestprøver:skær en række lige linjer eller mønstre ved forskellige fokuspositioner (f.eks. fra 3 mm til -3 mm, et trin pr. 0,5 mm eller 1 mm) under samme effekt, hastighed og gastryk.

3. Evalueringseffekt:Observer sektionskvaliteten, vertikaliteten, slaggens hængende tilstand, spaltebredden og om bunden af ​​hvert snit er skåret.

4. Vælg det bedste punkt:omfattende skærekvalitet, stabilitet og effektivitet, vælg den bedste fokusposition som procesparametrene under materialets tykkelse.

Oversigt

Kerneprincip: Den specifikke fokusposition er altid en funktion af materiale, tykkelse, maskineffekt og ønsket kvalitet. Optimale procesparametre skal opnås gennem felttestning og validering.Under betjening skal du sørge for at læse procesparametermanualen fra udstyrsproducenten og finjustere den i kombination med den faktiske skæreeffekt.