Mikor válasszunk negatív fókuszt lézervágáshoz?

A lézervágó gép „negatív fókusza” (más néven „alsó fókusz” vagy „fókusz a lemezen belül”) az első fontos folyamat a lézerfókusz pozíciójának beállításához. Egyszerűen fogalmazva, a negatív fókusz azt jelenti, hogy a lézer fókuszát a vágandó anyag felülete alá állítják be. A negatív fókusz használata főként a következő elveken és célokra épül: Amikor a fókusz az anyag belsejében van, a nyaláb foltmérete az anyag felületén nagyobb lesz, és az energiasűrűség viszonylag csökken. Ez azonban bizonyos helyzetekben előnyös, mert szélesebb, kúpos fényutat hoz létre, ami előnyös:

1. Salak kibocsátása:A szélesebb bemetszés lehetővé teszi, hogy a segédgázok (például az oxigén és a nitrogén) hatékonyabban fújják el az olvadt fémet, megakadályozva a salak lebegését.

2. Jobb metszetminőség elérése:Vastagabb anyagok esetén függőlegesebb és simább vágási szakaszt érhet el.

3. Védje a lencsét:A fókusz lefelé állítása megakadályozhatja, hogy a vágás során keletkező fröccsenés közvetlenül a fókuszáló lencsére verődjön vissza.

Mikor kell negatív fókuszt használni (fő alkalmazási forgatókönyv)

1. Vastagabb fémanyagok (különösen szénacél) vágása

• Ez a negatív fókusz legfontosabb alkalmazási forgatókönyve.
• Indoklás: Vastag lemezek vágásakor hosszabb energiahatásidő szükséges a teljes vastagság megolvasztásához. A negatív koksz (általában a lemez vastagságának 1/3-a - 1/2-e) használata kiterjesztheti a bemetszés felső részének szélességét, így az oxigén (szénacél vágásakor) simán bejuthat a bemetszés aljába, fenntarthatja a megfelelő oxidációs exoterm reakciót, és simán elfújhatja a salakot. Ha pozitív fókuszt vagy nulla fókuszt használ (fókusz a felületre vagy fölé), a bemetszés felső része túl keskeny lesz, ami könnyen átlátszatlan vágáshoz vezethet az alján, komoly salaklerakódást és érdes metszetet eredményezhet.
• Tapasztalati referencia: 6 mm-nél nagyobb szénacél lemezek vágásakor általában negatív kokszot kell használni.
• A vastagság növekedésével a negatív fókusz (az anyagba jutó mélységfókusz) mértékének is ennek megfelelően növekednie kell. Például 20 mm-es szénacél vágásakor a fókuszpont 3-5 mm-rel a felület alá helyezhető.

2. A kiváló minőségű vágási szakasz elérése

• Amikor magas követelmények vannak a függőlegességgel, a simasággal és a salakmentes vágási szakaszokkal szemben, még közepes vastagságú anyagok esetén is, enyhe negatív fókusz alkalmazható a légáramlás és az energiaeloszlás optimalizálása érdekében.

3. Perforációs művelet végrehajtásakor

• Annak érdekében, hogy a perforáció során keletkező magas hőmérsékletű salakfröccsenés ne károsítsa a lencsét, a perforációhoz általában negatív fókuszra (alacsony energiájú és mély pozíció) állítják be a fókuszt, majd a perforáció befejezése után a vágáshoz szükséges beállítási pozícióba állítják be a fókuszt.

Mikor nem szabad negatív fókuszt használni

1. Vágott lemezanyag (általában <3 mm)

• Indok: vékony lemezek vágása a sebesség és a pontosság elérésére törekszik. A nulla fókusz vagy enyhe pozitív fókusz használata lehetővé teszi a legkisebb pont és a legkoncentráltabb energia elérését, ami keskenyebb vágási vágatokat, nagyobb sebességet és finomabb vágásokat eredményez.

2. Nagy pontosságú precíziós megmunkálás végrehajtásakor

• Az ok: A legkisebb foltméret és a legnagyobb méretpontosság biztosítása érdekében a fókuszt általában az anyag felületére állítják be (nulla fókusz).

3. Rozsdamentes acél nitrogénnel történő vágásakor fényes felület elérése érdekében

• Indoklás: A rozsdamentes acél nitrogénnel történő vágásakor lézerenergiát használnak az anyag megolvasztásához, majd nagynyomású nitrogénnel fújják el az olvadékot oxigénreakció nélkül. A függőleges, sima és nem oxidált „fényes felületű” vágási hatás eléréséhez általában nulla fókuszt vagy enyhe pozitív fókuszt alkalmaznak az energiakoncentráció, valamint a keskeny és tiszta rések biztosítása érdekében.

Hogyan lehet meghatározni a negatív fókusz optimális mértékét?

Nincs fix érték, a legjobb fókuszpozíciót folyamattesztelés útján kell meghatározni, és a következő tényezők befolyásolják:

• Anyagtípus:A szénacél, a rozsdamentes acél és az alumínium különböző fókuszstratégiákkal rendelkezik.
• Anyagvastagság:minél nagyobb a vastagság, általában annál nagyobb a negatív fókusz mennyisége.
• Vágógáz:Az oxigénes és a nitrogénes vágásnak eltérő fókuszstratégiája van.
• Lézer teljesítménye és üzemmódja:A különböző teljesítményű és nyalábminőségű (például egymódusú vagy többmódusú) gépek eltérő optimális fókuszpozíciókkal rendelkeznek.

A gyakori vizsgálati módszer a következő:

1. Fókuszkalibrálás:először keresse meg az anyagfelület „nullfókusz” pozícióját (általában a gép rendelkezik automatikus vagy manuális kalibrációs programmal).

2. Fókuszvizsgálati minták készítése:azonos teljesítmény, sebesség és gáznyomás mellett vágjon ki egyenes vonalak vagy minták sorozatát különböző fókuszpozíciókban (például 3 mm-től -3 mm-ig, 0,5 mm-enként egy lépésben).

3. Értékelési hatás:Figyelje meg a szelvény minőségét, függőlegességét, a salak lelógási állapotát, a rés szélességét és azt, hogy minden vágás alja be van-e vágva.

4. Válassza ki a legjobb pontot:Átfogó vágási minőség, stabilitás és hatékonyság érdekében válassza ki a legjobb fókuszpozíciót az anyag vastagsága alatti folyamatparaméterekként.

Összefoglalás

Alapelv: A specifikus fókuszpozíció mindig az anyagtól, a vastagságtól, a gép teljesítményétől és a kívánt minőségtől függ. Az optimális folyamatparamétereket terepi teszteléssel és validálással kell elérni.Üzemeltetés közben feltétlenül olvassa el a berendezés gyártója által biztosított folyamatparaméter-kézikönyvet, és finomhangolja azt a tényleges vágási hatással együtt.