Când să alegeți focalizarea negativă pentru tăierea cu laser

„Focalizarea negativă” (cunoscută și sub denumirea de „focalizare inferioară” sau „focalizare în interiorul plăcii”) a mașinii de tăiere cu laser este procesul important de ajustare a poziției focalizării laserului. În termeni simpli, focalizarea negativă se referă la setarea focalizării laserului sub suprafața materialului care urmează să fie tăiat. Utilizarea focalizării negative se bazează în principal pe următoarele principii și scopuri: Când focalizarea este în interiorul materialului, dimensiunea punctului fasciculului la suprafața materialului va deveni mai mare, iar densitatea energiei va fi relativ redusă. Cu toate acestea, acest lucru este avantajos în anumite situații, deoarece creează o cale de lumină conică mai largă, ceea ce este benefic:

1. Evacuarea zgurii:O incizie mai largă permite gazelor auxiliare (cum ar fi oxigenul și azotul) să sufle metalul topit mai eficient pentru a preveni agățarea zgurii.

2. Obțineți o calitate mai bună a secțiunilor:Pentru materiale mai groase, se poate obține o secțiune de tăiere mai verticală și mai netedă.

3. Protejați obiectivul:Focalizarea redusă poate împiedica stropii generați de tăiere să se reverse direct pe lentila de focalizare.

Când ar trebui să utilizați focalizarea negativă (principalul scenariu de aplicare)

1. Tăierea materialelor metalice mai groase (în special oțelul carbon)

• Acesta este cel mai important scenariu de aplicare a focalizării negative.
• Motiv: La tăierea plăcilor groase, este necesar un timp de acțiune energetică mai lung pentru a topi întreaga grosime. Utilizarea cocsului negativ (de obicei 1/3 până la 1/2 din grosimea plăcii) poate mări lățimea părții superioare a inciziei, astfel încât oxigenul (la tăierea oțelului carbon) să poată pătrunde ușor în partea inferioară a inciziei, menținând o reacție exotermă de oxidare suficientă și îndepărtând ușor zgura. Dacă utilizați focalizare pozitivă sau focalizare zero (focalizare pe suprafață sau deasupra), partea superioară a inciziei este prea îngustă, ceea ce va duce cu ușurință la tăierea opacă în partea inferioară, la agățarea semnificativă a zgurii și la o secțiune rugoasă.
• Referință experiență: La tăierea plăcilor de oțel carbon cu grosimea mai mare de 6 mm, este de obicei necesar să se înceapă cu cocs negativ.
• Pe măsură ce grosimea crește, gradul de focalizare negativă (adâncimea focalizării în material) trebuie să crească în mod corespunzător. De exemplu, la tăierea oțelului carbon de 20 mm, punctul focal poate fi setat la 3-5 mm sub suprafață.

2. Urmărirea unei secțiuni de tăiere de înaltă calitate

• Când există cerințe ridicate privind verticalitatea, netezimea și secțiunile de tăiere fără zgură, chiar și pentru materiale de grosime medie, se poate utiliza un focar negativ ușor pentru a optimiza fluxul de aer și distribuția energiei.

3. La efectuarea operațiunii de perforare

• Pentru a preveni deteriorarea lentilei de stropii de zgură la temperatură înaltă generați în timpul perforării, focalizarea este de obicei setată la focalizare negativă pentru perforare (energie redusă și poziție adâncă), iar apoi focalizarea este ajustată la poziția de setare necesară pentru tăiere după finalizarea perforației.

Când nu ar trebui să folosești focalizarea negativă

1. Material din tablă tăiată (de obicei <3 mm)

• Motiv: tăierea tablelor subțiri în căutarea vitezei și preciziei. Utilizarea focalizării zero sau a focalizării ușor pozitive permite obținerea celui mai mic punct și a energiei cât mai concentrate, rezultând tăieturi mai înguste, viteze mai mari și tăieturi mai fine.

2. La efectuarea de prelucrări de înaltă precizie

• Motivul: Pentru a asigura cea mai mică dimensiune a spotului și cea mai mare precizie dimensională, focalizarea este de obicei setată pe suprafața materialului (focalizare zero).

3. Când se utilizează azot pentru tăierea oțelului inoxidabil pentru a obține o suprafață lucioasă

• Motiv: Tăierea oțelului inoxidabil cu azot se bazează pe energia laser pentru a topi materialul, apoi utilizează azot de înaltă presiune pentru a sufla topitura fără reacție de oxigen. Pentru a obține un efect de tăiere verticală, netedă și neoxidată, cu „suprafață strălucitoare”, se utilizează de obicei focalizare zero sau focalizare ușor pozitivă pentru a asigura concentrarea energiei și fante înguste și precise.

Cum să determini cea mai bună cantitate de focalizare negativă?

Nu există o valoare fixă, iar cea mai bună poziție de focalizare trebuie determinată prin testarea procesului și este afectată de următorii factori:

• Tip de material:Oțelul carbon, oțelul inoxidabil, aluminiul au strategii de focalizare diferite.
• Grosimea materialului:Cu cât grosimea este mai mare, cu atât este de obicei mai mare cantitatea de focalizare negativă.
• Tăierea gazului:Tăierea cu oxigen și tăierea cu azot au strategii de focalizare diferite.
• Putere și mod laser:Aparatele cu putere și calitate a fasciculului diferite (cum ar fi mod unic vs. mod multiplu) au poziții optime de focalizare diferite.

Metoda comună de testare este:

1. Calibrarea focalizării:mai întâi găsiți poziția de „focalizare zero” a suprafeței materialului (de obicei, mașina are un program de calibrare automată sau manuală).

2. Realizarea probelor pentru testul de focalizare:sub aceeași putere, viteză și presiune a gazului, tăiați o serie de linii drepte sau modele în diferite poziții de focalizare (de exemplu, de la 3 mm la -3 mm, un pas la 0,5 mm sau 1 mm).

3. Efectul evaluării:Observați calitatea secțiunii, verticalitatea, starea de suspendare a zgurii, lățimea fantei și dacă partea inferioară a fiecărei tăieturi este tăiată.

4. Selectați cel mai bun punct:Calitate completă a tăierii, stabilitate și eficiență, selectați cea mai bună poziție de focalizare ca parametri de proces sub grosimea materialului.

Rezumat

Principiu de bază: Poziția specifică a focalizării este întotdeauna o funcție de material, grosime, puterea mașinii și calitatea necesară. Parametrii optimi ai procesului trebuie obținuți prin testare pe teren și validare.În timpul funcționării, asigurați-vă că consultați manualul parametrilor de proces furnizat de producătorul echipamentului și reglați-i fin în combinație cu efectul real de tăiere.