בחירת מיקוד חיובי/שלילי במהלך חיתוך לייזר

בעת חיתוך בלייזר, הבחירה בין דפוקוס חיובי (פוקוס חיובי) לדפוקוס שלילי (פוקוס שלילי) תלויה בעיקר בסוג החומר, עובי הפלטה ודרישות התהליך. להלן מדריך קבלת החלטות ברור וישיר.

עקרונות ליבה

בפוקוס (אפס דעיכה):האנרגיה מרוכזת ביותר, וכתוצאה מכך נוצר חריץ חיתוך צר ביותר. מתאים לחיתוך יריעות דקות בדיוק גבוה ובמהירויות גבוהות, הוא נותן עדיפות ל"עידון".

מיקוד שלילי (דפוקוס שלילי):האנרגיה מפוזרת יותר, וכתוצאה מכך נוצר תפר חיתוך רחב יותר. מתאים ללוחות עבים, משפר את הסרת הסיגים ומגן על העדשה, תוך התמקדות ב"כוח חדירה ואיכות".

מתי כדאי להשתמש בחיתוך בפוקוס (אפס דעפוקוס)?

תרחישים רלוונטיים: חיתוך לוחות דקים (בדרך כלל פחות מ-3 מ"מ), במיוחד ביישומים עם דרישות גבוהות הן לדיוק והן למהירות.

1. חיתוך מדויק של לוחות דקים:

• דוגמאות לחומרים: יריעת פלדת פחמן דקה, יריעת נירוסטה, פליז, יריעת אלומיניום וכו'.
• סיבה: לוחות דקים מייצרים פחות סיגים מותכים, כך שאין צורך בחיתוך רחב כדי להסירם. שימוש במיקוד חיובי יכול להשיג את הנקודה הקטנה ביותר ואת צפיפות האנרגיה הגבוהה ביותר, וכך להשיג מהירות חיתוך גבוהה במיוחד וחתך אנכי חלק.

2. דיוק גבוה וחריץ צר:

• דוגמאות ליישומים: חלקים מדויקים, רכיבים אלקטרוניים, תכשיטים, דוגמאות חלולות וכו'.
• סיבה: החריץ שנוצר על ידי המיקוד החיובי הוא הצר ביותר, עם פחות אובדן חומר, ויכול לחתוך קווי מתאר עדינים מאוד ופינות חדות כדי למנוע התכה מוגזמת.

3. המרדף אחר מהירות חיתוך:

• בעת חיתוך לוחות דקים, צפיפות האנרגיה הגבוהה במצב מיקוד חיובי מאפשרת שימוש במהירויות הזנה גבוהות יותר, ובכך לשפר את יעילות הייצור.

תַקצִיר:בעת חיתוך חומרים דקים, והמטרה העיקרית היא מהירות, דיוק וחיתוך צר, העדיפות היא לבחור מיקוד חיובי.

מתי לחתוך עם פוקוס שלילי (דפוקוס שלילי)?

תרחיש יישום: חיתוך פלטות בינוניות ועבות (בדרך כלל ≥ 3 מ"מ), במיוחד כאשר נדרשת פריקת סיגים טובה ואיכות חתך טובה.

1. חיתוך פלטות:

• דוגמאות לחומרים: פלדת פחמן, נירוסטה, לוחות אלומיניום וכו' מעל 3 מ"מ.
• סיבה: לוחות עבים מייצרים כמות גדולה של מתכת מותכת (סיגים). הקוק השלילי מספק חריץ רחב יותר, המאפשר לגז העזר (כגון חמצן או חנקן) לנשוף את הסיגים בצורה יעילה יותר מהתחתית, ולמנוע מהם להיתלות ולחתוך דרכם.

2. צריך מדור איכותי:

• סיבה: עבור לוחות עבים, אם משתמשים במיקוד חיובי, האנרגיה מרוכזת על המשטח העליון, מה שיגרום לחלק העליון להיות חלק ולחלק התחתון להיות מחוספס. המיקוד השלילי הופך את פיזור האנרגיה לאחיד יותר בכיוון העובי של הפלטה, כך שמתקבל משטח חיתוך עקבי וחלק יותר מלמעלה למטה.

3. הגן על מראה המיקוד:

• סיבה: בעת חיתוך לוחות עבים, במיוחד לוחות פלדה עם ציפוי חלודה או חומרים הנוטים להתזות רבות, הגדרת המיקוד השלילית ממקמת את המיקוד בתוך חומר העבודה, מה שמגדיל את המרחק מהמשטח העליון של חומר העבודה למראה המיקוד ומפחית את התזות המתכת. הסיכון לפגיעה ונזק למראה המיקוד היקרה עולה.

4. תהליך ספציפי (כגון חיתוך חנקן מסגסוגת אלומיניום):

• סיבה: חנקן משמש בדרך כלל כגז עזר בעת חיתוך סגסוגות אלומיניום. נדרשת זרימת אוויר בלחץ גבוה כדי לנשוף את האלומיניום המותך. החריץ הרחב שמספק הקוק השלילי חשוב מאוד לזרימה ולפריקת סיגים של חנקן בלחץ גבוה, והוא המפתח להבטחת חיתוך נקי מקוצצים ומאפקט של משטח בהיר.

תַקצִיר:בעת חיתוך חומרים עבים יותר והמטרה העיקרית היא להבטיח חיתוך, להפחית סיגים, להשיג חתך אחיד ולהגן על הציוד, עדיף להשתמש בקוק שלילי.

תרשים זרימה של החלטה מהירה

טיפים בפועל

1. נבדקת כמות הדה-פוקוס האופטימלית:הכללים הנ"ל הם קווים מנחים כלליים. יש לקבוע את כמות הדה-פוקוס האופטימלית עבור כלי מכונה וחומר מסוימים באמצעות בדיקות תהליך. המפעיל יבצע "מבחן חריץ" כדי למצוא את הפרמטרים האופטימליים על ידי התבוננות באיכות החתך ובסיגים התלויים.

2. הגדרת מיקוד שלילי:כמות המיקוד השלילי בדרך כלל אינה ערך קבוע, אלא טווח הקשור לעובי הפלטה. נקודת ייחוס נפוצה להתחלה היא 1/4 עד 1/3 מעובי הפלטה. לדוגמה, בחיתוך 12 מ"מ של פלדת פחמן, ניתן להתחיל את הבדיקה מ-2 מ"מ עד 3 מ"מ.

3. חומר הוא המפתח:לחומרים שונים יש רגישות שונה למיקוד. לדוגמה, נירוסטה רגישה יותר למיקוד מפלדת פחמן.