Настройка нулевой фокусировки — критически важная операция для волоконно-лазерных станков для резки. Неточная фокусировка напрямую приводит к снижению производительности резки, неровным кромкам, сильному прилипанию окалины и даже к невозможности резки материала. В этом руководстве представлены подробные профессиональные методы настройки, специально разработанные для волоконно-лазерных станков для резки — наиболее распространенного типа в промышленном производстве.
Основная идея: Почему нулевая фокусировка важна для монтажа?
- Нулевая фокусировка (Фокус 0): Точка, в которой лазерный луч сходится к своему наименьшему диаметру с наибольшей плотностью энергии. Для таких материалов, как углеродистая сталь, поверхность заготовки обычно располагается в точке нулевой фокусировки для достижения точных пропилов и гладких кромок среза.
- Положительная расфокусировка: точка фокусировки находится внутри заготовки. Идеально подходит для резки толстых пластин, алюминия, нержавеющей стали и т. д., поскольку использует большую глубину воздействия для удаления окалины.
- Отрицательная расфокусировка: точка фокусировки находится над поверхностью заготовки. Используется реже, но иногда применяется к тонким пластинам или определенным материалам для предотвращения пригорания с обратной стороны.
Сначала нам нужно определить точную точку отсчета нулевой фокусировки, а затем скорректировать положительную или отрицательную расфокусировку в зависимости от материала.
Метод 1: Использование фокусировочного стержня (стандартный и наиболее точный метод).
Рекомендованная всеми производителями профессионального оборудования, эта профессия является обязательной для освоения операторами.
Шаги:
1. Подготовка и безопасность:
- Убедитесь, что машина выключена.
- Наденьте защитные очки.
- Очистите фокусировочный стержень и сопло от шлака и мусора.
2. Установите фокусировочный стержень:
Вставьте фокусировочный стержень в специальное монтажное отверстие лазерной головки. Стандартная длина фокусировочного стержня соответствует фокусному расстоянию лазерной головки (например, фокусное расстояние 50 мм соответствует фокусировочному стержню длиной 50 мм).
3. Переместите лазерную головку:
С помощью панели управления расположите лазерную головку над пластиной, которую необходимо разрезать.
4. Выполните фокусировку:
Найдите функциональную клавишу «Фокусировка» (обычно это значок или пункт меню) на панели управления. Нажмите её, и лазерная головка автоматически опустится.
Когда кончик фокусировочного стержня едва касается поверхности пластины, лазерная головка останавливается и слегка приподнимается (достаточно, чтобы убрать фокусировочный стержень). В этот момент система управления автоматически регистрирует нулевое положение фокусировки и устанавливает его на поверхность заготовки.
5. Уберите фокусировочный стержень:
Чтобы избежать столкновений во время обработки, вручную поднимите фокусировочный стержень вверх.
Преимущества: Быстрота, точность, автоматизация и удобство использования с форсунками.
Метод 2: Метод ручного соскабливания (метод наклонной пластины) – научная проверка и доработка.
Это эталонный метод для определения абсолютно оптимальной фокусировки, особенно при замене фокусирующих линз, подозрении на неточность фокусировки или оптимизации фокусировки для новых материалов.
Шаги:
1. Создайте уклон:
Возьмите обрезки материала, из которого сделана заготовка.
Приподнимите один конец (например, с помощью другого обрезка бруска), чтобы сформировать плавный склон с углом 10-15 градусов.
2. Установите параметры резки:
В системе ЧПУ проведите длинную прямую линию (около 10 см) от нижнего конца до верхнего конца наклонной плоскости. Установите фиксированную, умеренную мощность и скорость резания (см. параметры для материалов аналогичной толщины в библиотеке материалов).
3. Выполните резку:
Подведите лазерную головку к самой нижней точке склона и начните резку.
Пусть лазер перемещается вдоль линии от нижней точки к верхней. Поскольку высота пластины непрерывно изменяется, фокус лазера соответственно смещается.
4. Наблюдайте и проанализируйте пропил:
После распила внимательно осмотрите всю ширину пропила.
Ширина пропила будет варьироваться — определите самый узкий и тонкий сегмент. Соответствующая высота пластины в этом положении является абсолютно оптимальной для данного материала при текущих параметрах!
5. Измерьте и запишите:
Используйте высотомер или штангенциркуль, чтобы измерить высоту от этой «оптимальной точки» до платформы (H1).
Измерьте высоту от основания склона (опорной поверхности нулевого фокуса) до платформы (H2).
Оптимальное смещение фокуса = H1 – H2.
Запишите это смещение в библиотеку параметров процесса резки. При последующей резке того же материала добавьте это смещение к нулевой точке фокусировки, установленной фокусировочным стержнем.
Метод 3: Датчик контакта сопла (распространенный в современных системах ЧПУ)
Многие современные станки для лазерной резки оснащены функцией автоматической фокусировки, которая использует сопло в качестве датчика.
Шаги:
1. Выберите функцию «Автофокус» на панели управления.
2. Система управляет лазерной головкой, обеспечивая ее медленное опускание до тех пор, пока кончик сопла не коснется поверхности пластины.
3. При контакте лазерная головка автоматически поднимается на заданное значение компенсации (значение компенсации = расстояние от сопла до нулевой точки фокусировки – высота сопла).
4. При остановке подъема нулевая точка фокусировки точно позиционируется на поверхности заготовки.
Примечание: Для этого метода требуется целая, неискаженная форсунка и правильные настройки параметров системы: «высота форсунки» и «значение компенсации».
Метод 4: Простое наблюдение за искрами (метод, основанный на опыте опытных операторов)
Быстрый эмпирический метод оценки в ситуациях, когда вышеуказанные методы недоступны, требующий практического опыта.
Шаги:
1. Выполнить операцию пробивки в отходах.
2. Внимательно наблюдайте за характером искр во время прокола!
- Точная фокусировка: концентрированные, мощные искры, летящие вертикально вниз с минимальным разветвлением и четким звуком.
- Чрезмерно сильная фокусировка (сверхположительная расфокусировка): разбросанные, слабые искры.
- Слишком низкая фокусировка (отрицательная расфокусировка): рассеянные искры, которые могут казаться короче.
3. В зависимости от характера искр, точно отрегулируйте высоту фокусировки, пока искры не станут максимально концентрированными и вертикальными.
Примечание: Данный метод в значительной степени зависит от материалов, газа и энергии и должен использоваться только в качестве вспомогательного средства оценки.
Краткое изложение и рекомендации по операционному процессу
Для повседневной работы следуйте этому алгоритму:
1. После ежедневного запуска: Используйте метод 1: Фокусировочный стержень для калибровки нулевой точки фокусировки — быстро и точно для повседневной работы.
2. После замены ключевых компонентов или материалов: Используйте Метод 2: Метод наклонной пластины для проверки и точной настройки, чтобы найти и зафиксировать оптимальное смещение фокуса для данного материала.
3. Во время резки: В качестве вспомогательного контроля периодически используйте Метод 4: Наблюдение за искрами для быстрой проверки стабильности фокусировки.
Наконец, всегда обращайтесь к руководству по эксплуатации вашего станка. Разные марки и модели лазерных станков могут иметь незначительные различия в функциях фокусировки и конкретных этапах работы. Руководство является наиболее авторитетным источником информации.
Для получения более профессиональных решений по лазерной резке или технической поддержки, пожалуйста, свяжитесь с нашей командой!
Дата публикации: 25 ноября 2025 г.
