Kada lazeriniam pjovimui pasirinkti neigiamą fokusą

Lazerinio pjovimo mašinos „neigiamas fokusavimas“ (dar vadinamas „apatiniu fokusavimu“ arba „fokusavimu plokštės viduje“) yra svarbiausias lazerio fokusavimo padėties reguliavimo procesas. Paprastai tariant, neigiamas fokusavimas reiškia lazerio fokusavimo nustatymą žemiau pjaustomos medžiagos paviršiaus. Neigiamo fokusavimo naudojimas daugiausia grindžiamas šiais principais ir tikslais: kai fokusavimas yra medžiagos viduje, spindulio taško dydis medžiagos paviršiuje padidėja, o energijos tankis santykinai sumažėja. Tačiau tam tikrose situacijose tai yra naudinga, nes sukuriamas platesnis kūginis šviesos kelias, o tai yra naudinga:

1. Šlako išleidimas:Platesnis pjūvis leidžia pagalbinėms dujoms (pvz., deguoniui ir azotui) efektyviau nupūsti išlydytą metalą, kad šlakas nekabėtų.

2. Gaukite geresnę sekcijos kokybę:Storesnėms medžiagoms galima pasiekti vertikalesnį ir lygesnį pjovimo pjūvį.

3. Apsaugokite objektyvą:Fokusavimas žemyn gali užkirsti kelią pjaunant susidariusiems taškymams tiesiogiai atsimušti į fokusavimo lęšį.

Kada reikėtų naudoti neigiamą fokusą (pagrindinis taikymo scenarijus)

1. Storesnių metalinių medžiagų (ypač anglinio plieno) pjovimas

• Tai yra svarbiausias neigiamo dėmesio taikymo scenarijus.
• Priežastis: Pjaunant storas plokštes, visam storiui išlydyti reikia ilgesnio energijos veikimo laiko. Naudojant neigiamą koksą (paprastai 1/3–1/2 plokštės storio), galima išplėsti viršutinės pjūvio dalies plotį, kad deguonis (pjaunant anglinį plieną) galėtų sklandžiai patekti į pjūvio apačią, palaikyti pakankamą oksidacinę egzoterminę reakciją ir sklandžiai pašalinti šlaką. Jei naudojamas teigiamas fokusavimas arba nulinis fokusavimas (fokusavimas į paviršių arba virš jo), viršutinė pjūvio dalis bus per siaura, todėl apačioje lengvai bus neskaidrus pjovimas, gausus šlako kabėjimas ir šiurkštus pjūvis.
• Patirties nuoroda: Pjaustant anglinio plieno plokštes, storesnes nei 6 mm, paprastai reikia pradėti naudoti neigiamą koksą.
• Didėjant storiui, atitinkamai reikia didinti neigiamo fokusavimo gylį (fokusavimo gylį medžiagoje). Pavyzdžiui, pjaunant 20 mm anglinį plieną, fokusavimo taškas gali būti nustatytas 3–5 mm žemiau paviršiaus.

2. Aukštos kokybės pjovimo sekcijos siekimas

• Kai keliami aukšti vertikalumo, lygumo ir pjovimo pjūvių be šlako reikalavimai, net ir vidutinio storio medžiagoms, oro srautui ir energijos paskirstymui optimizuoti gali būti naudojamas nedidelis neigiamas fokusavimas.

3. Atliekant perforavimo operaciją

• Kad perforacijos metu susidarę aukštos temperatūros šlako purslai nepažeistų lęšio, perforacijai paprastai nustatomas neigiamas fokusavimas (maža energija ir gili padėtis), o tada, baigus perforaciją, fokusavimas sureguliuojamas į pjovimui reikalingą nustatymo padėtį.

Kai nereikėtų naudoti neigiamo dėmesio

1. Pjaustyti lakštai (paprastai <3 mm)

• Priežastis: plonų plokščių pjovimas siekiant greičio ir tikslumo. Nulinio arba šiek tiek teigiamo fokusavimo naudojimas leidžia gauti mažiausią tašką ir labiausiai koncentruotą energiją, todėl pjūviai siauresni, greitis didesnis ir pjūviai tikslesni.

2. Atliekant didelio tikslumo precizinį apdirbimą

• Priežastis: Siekiant užtikrinti mažiausią taško dydį ir didžiausią matmenų tikslumą, fokusas paprastai nustatomas į medžiagos paviršių (nulinis fokusavimas).

3. Pjaunant nerūdijantį plieną azotu, kad paviršius būtų blizgus

• Priežastis: Nerūdijančio plieno pjovimas azotu reikalauja lazerio energijos, kuri išlydo medžiagą, o vėliau aukšto slėgio azotas išpučia lydalą be deguonies reakcijos. Norint gauti vertikalų, lygų ir neoksiduotą „ryškaus paviršiaus“ pjovimo efektą, paprastai naudojamas nulinis arba šiek tiek teigiamas fokusavimas, siekiant užtikrinti energijos koncentraciją ir siaurus bei tvarkingus plyšius.

Kaip nustatyti geriausią neigiamo dėmesio kiekį?

Nėra fiksuotos vertės, o geriausia fokusavimo padėtis turi būti nustatyta atliekant proceso testavimą, ir jai įtakos turi šie veiksniai:

• Medžiagos tipas:Anglinis plienas, nerūdijantis plienas ir aliuminis turi skirtingas dėmesio strategijas.
• Medžiagos storis:Kuo didesnis storis, tuo paprastai didesnis neigiamo židinio kiekis.
• Pjovimo dujos:Deguonies ir azoto pjovimui taikomos skirtingos fokusavimo strategijos.
• Lazerio galia ir režimas:Skirtingos galios ir spindulio kokybės (pvz., vieno režimo ir daugiarežimio) aparatai turi skirtingas optimalias fokusavimo pozicijas.

Įprastas bandymo metodas yra toks:

1. Fokusavimo kalibravimas:pirmiausia raskite medžiagos paviršiaus „nulinio fokusavimo“ padėtį (paprastai mašina turi automatinę arba rankinę kalibravimo programą).

2. Fokusavimo bandymo pavyzdžių sudarymas:Esant tokiai pačiai galiai, greičiui ir dujų slėgiui, skirtingose ​​fokusavimo vietose (pavyzdžiui, nuo 3 mm iki -3 mm, vienas žingsnis kas 0,5 mm arba 1 mm) išpjaukite tiesių linijų arba raštų seriją.

3. Vertinimo poveikis:Stebėkite pjūvio kokybę, vertikalumą, šlako kabėjimo sąlygas, plyšio plotį ir tai, ar kiekvieno pjūvio apačia yra nupjauta.

4. Pasirinkite geriausią tašką:Siekiant visapusiškos pjovimo kokybės, stabilumo ir efektyvumo, proceso parametrams pasirinkti geriausią fokusavimo padėtį pagal medžiagos storį.

Santrauka

Pagrindinis principas: konkreti fokusavimo padėtis visada priklauso nuo medžiagos, storio, mašinos galios ir reikiamos kokybės. Optimalūs proceso parametrai turi būti gauti atliekant lauko bandymus ir patvirtinimą.Eksploatacijos metu būtinai vadovaukitės įrangos gamintojo pateiktu proceso parametrų vadovu ir tiksliai jį sureguliuokite pagal faktinį pjovimo efektą.