Kapan memilih fokus negatif untuk pemotongan laser?

“Fokus negatif” (juga dikenal sebagai “fokus bawah” atau “fokus di dalam pelat”) pada mesin pemotong laser adalah proses penting pertama untuk menyesuaikan posisi fokus laser. Secara sederhana, fokus negatif mengacu pada pengaturan fokus laser di bawah permukaan material yang akan dipotong. Penggunaan fokus negatif terutama didasarkan pada prinsip dan tujuan berikut: Ketika fokus berada di dalam material, ukuran titik berkas sinar di permukaan material akan menjadi lebih besar dan kepadatan energi akan relatif berkurang. Namun, ini menguntungkan dalam situasi tertentu karena menciptakan jalur cahaya yang lebih lebar dan meruncing, yang bermanfaat:

1. Pembuangan terak:Sayatan yang lebih lebar memungkinkan gas bantu (seperti oksigen dan nitrogen) untuk meniup logam cair dengan lebih efektif guna mencegah terak menempel.

2. Tingkatkan kualitas bagian:Untuk material yang lebih tebal, alat ini dapat menghasilkan bagian pemotongan yang lebih vertikal dan lebih halus.

3. Lindungi lensa:Pengaturan fokus ke bawah dapat mencegah cipratan yang dihasilkan saat memotong agar tidak langsung memantul ke lensa fokus.

Kapan Anda harus menggunakan fokus negatif (skenario aplikasi utama)?

1. Memotong material logam yang lebih tebal (terutama baja karbon)

• Ini adalah skenario aplikasi terpenting dari fokus negatif.
• Alasan: Saat memotong pelat tebal, dibutuhkan waktu aksi energi yang lebih lama untuk melelehkan seluruh ketebalannya. Penggunaan kokas negatif (biasanya 1/3 hingga 1/2 dari ketebalan pelat) dapat memperluas lebar bagian atas sayatan, sehingga oksigen (saat memotong baja karbon) dapat dengan lancar masuk ke bagian bawah sayatan, mempertahankan reaksi eksotermik oksidasi yang cukup, dan meniup terak dengan lancar. Jika Anda menggunakan fokus positif atau fokus nol (fokus pada permukaan atau di atasnya), bagian atas sayatan terlalu sempit, yang akan mudah menyebabkan pemotongan buram di bagian bawah, penumpukan terak yang serius, dan penampang yang kasar.
• Berdasarkan pengalaman: Saat memotong pelat baja karbon di atas 6mm, biasanya perlu mulai menggunakan kokas negatif.
• Seiring bertambahnya ketebalan, jumlah fokus negatif (kedalaman fokus ke dalam material) perlu ditingkatkan sesuai kebutuhan. Misalnya, untuk memotong baja karbon 20 mm, titik fokus dapat diatur 3-5 mm di bawah permukaan.

2. Mengejar kualitas bagian pemotongan yang tinggi

• Ketika terdapat persyaratan tinggi untuk vertikalitas, kehalusan, dan bagian pemotongan bebas terak, bahkan untuk material dengan ketebalan sedang, fokus negatif yang sedikit dapat digunakan untuk mengoptimalkan aliran udara dan distribusi energi.

3. Saat melakukan operasi perforasi

• Untuk mencegah percikan terak bersuhu tinggi yang dihasilkan selama perforasi merusak lensa, fokus biasanya diatur ke fokus negatif untuk perforasi (energi rendah dan posisi dalam), dan kemudian fokus disesuaikan ke posisi pengaturan yang diperlukan untuk pemotongan setelah perforasi selesai.

Kapan Anda sebaiknya tidak menggunakan fokus negatif?

1. Potong bahan lembaran (biasanya <3mm)

• Alasan: memotong pelat tipis untuk mengejar kecepatan dan presisi. Penggunaan fokus nol atau fokus positif sedikit memungkinkan titik potong terkecil dan energi paling terkonsentrasi, menghasilkan lebar potongan yang lebih sempit, kecepatan lebih tinggi, dan hasil potongan yang lebih halus.

2. Saat melakukan pemesinan presisi tinggi

• Alasannya: Untuk memastikan ukuran titik terkecil dan akurasi dimensi tertinggi, fokus biasanya diatur pada permukaan material (fokus nol).

3. Saat menggunakan nitrogen untuk memotong baja tahan karat guna mendapatkan permukaan yang mengkilap

• Alasan: Pemotongan baja tahan karat dengan nitrogen mengandalkan energi laser untuk melelehkan material, dan kemudian menggunakan nitrogen bertekanan tinggi untuk meniup lelehan tanpa reaksi oksigen. Untuk mendapatkan efek pemotongan "permukaan cerah" yang vertikal, halus, dan tidak teroksidasi, fokus nol atau fokus positif sedikit biasanya digunakan untuk memastikan konsentrasi energi dan celah yang sempit dan rapi.

Bagaimana cara menentukan jumlah fokus negatif yang terbaik?

Tidak ada nilai tetap, dan posisi fokus terbaik perlu ditentukan melalui pengujian proses dan dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:

• Jenis material:Baja karbon, baja tahan karat, dan aluminium memiliki strategi fokus yang berbeda.
• Ketebalan material:Semakin tebal, biasanya semakin besar pula fokus negatifnya.
• Gas pemotong:Pemotongan dengan oksigen dan pemotongan dengan nitrogen memiliki strategi fokus yang berbeda.
• Daya dan mode laser:Mesin dengan daya dan kualitas pancaran yang berbeda (seperti mode tunggal vs mode ganda) memiliki posisi fokus optimal yang berbeda.

Metode pengujian yang umum adalah:

1. Kalibrasi fokus:Pertama, temukan posisi "fokus nol" pada permukaan material (biasanya mesin memiliki program kalibrasi otomatis atau manual).

2. Membuat sampel uji fokus:Dengan daya, kecepatan, dan tekanan gas yang sama, potong serangkaian garis lurus atau pola pada posisi fokus yang berbeda (misalnya, dari 3mm hingga -3mm, satu langkah per 0,5mm atau 1mm).

3. Efek evaluasi:Amati kualitas penampang, vertikalitas, kondisi penggantungan terak, lebar celah, dan apakah bagian bawah setiap potongan terpotong.

4. Pilih poin terbaik:Kualitas pemotongan yang komprehensif, stabilitas dan efisiensi, memilih posisi fokus terbaik sebagai parameter proses di bawah ketebalan material.

Ringkasan

Prinsip inti: Posisi fokus spesifik selalu merupakan fungsi dari material, ketebalan, daya mesin, dan kualitas yang dibutuhkan. Parameter proses optimal harus diperoleh melalui pengujian dan validasi lapangan.Saat mengoperasikan alat, pastikan untuk merujuk pada manual parameter proses yang disediakan oleh produsen peralatan, dan sesuaikan dengan hasil pemotongan yang sebenarnya.