Izbira pozitivnega/negativnega fokusa med laserskim rezanjem

Pri laserskem rezanju je izbira med pozitivnim defokusom (pozitivni fokus) in negativnim defokusom (negativni fokus) odvisna predvsem od vrste materiala, debeline plošče in zahtev procesa. Spodaj je jasen in preprost vodnik za odločanje.

Temeljna načela

V fokusu (brez zameglitve):Energija je najbolj koncentrirana, kar ima za posledico najožjo rezalno režo. Primerna je za rezanje tankih pločevin z visoko natančnostjo in pri visokih hitrostih, saj daje prednost "prefinjenosti".

Negativni fokus (negativna defokusacija):Energija je bolj razpršena, kar ima za posledico širši rezalni šiv. Primeren je za debele plošče, saj izboljša odstranjevanje žlindre in ščiti lečo, s poudarkom na "moč in kakovost penetracije".

Kdaj naj bi uporabili rezanje v ostrenju (brez zamegljenosti)?

Uporabni scenariji: Rezanje tankih plošč (običajno manj kot 3 mm), zlasti pri aplikacijah z visokimi zahtevami glede natančnosti in hitrosti.

1. Natančno rezanje tankih plošč:

• Primeri materialov: tanka pločevina iz ogljikovega jekla, pločevina iz nerjavečega jekla, medenina, aluminijasta pločevina itd.
• Razlog: Tanke plošče proizvajajo manj staljene žlindre, zato za njeno odstranjevanje ni potreben širok rez. Z uporabo pozitivnega fokusa je mogoče doseči najmanjšo točko in najvišjo gostoto energije, kar omogoča izjemno visoko hitrost rezanja in gladek, navpičen prerez.

2. Visoka natančnost in ozka reža:

• Primeri uporabe: precizni deli, elektronske komponente, nakit, votli vzorci itd.
• Razlog: Rez, ki ga ustvari pozitivno ostrenje, je najožji, z manjšo izgubo materiala in lahko reže zelo fine konture in ostre vogale, da se prepreči prekomerno taljenje.

3. Prizadevanje za hitrost rezanja:

• Pri rezanju tankih plošč visoka gostota energije v načinu pozitivnega fokusa pomeni, da je mogoče uporabiti hitrejše hitrosti podajanja, s čimer se izboljša učinkovitost proizvodnje.

Povzetek:Pri rezanju tankih materialov, kjer je primarni cilj hitrost, natančnost in ozek rez, je prednostna naloga izbrati pozitivno ostrenje.

Kdaj rezati z negativnim fokusom (negativno defokusiranje)?

Scenarij uporabe: rezanje srednje debelih in debelih plošč (običajno ≥ 3 mm), še posebej, kadar je potrebno dobro odvajanje žlindre in kakovost prereza.

1. Rezanje plošč:

• Primeri materialov: ogljikovo jeklo, nerjaveče jeklo, aluminijasta plošča itd. nad 3 mm.
• Razlog: Debele plošče proizvajajo veliko količino staljene kovine (žlindre). Negativni koks zagotavlja širšo režo, ki omogoča pomožnemu plinu (kot je kisik ali dušik), da učinkoviteje odpihne žlindro stran od dna, kar preprečuje, da bi žlindra visela in sekala skozi.

2. Potrebujete visokokakovosten odsek:

• Razlog: Pri debelih ploščah se pri pozitivnem fokusu energija koncentrira na zgornji površini, zaradi česar je zgornji del gladek, spodnji pa hrapav. Negativni fokus omogoča bolj enakomerno porazdelitev energije v smeri debeline plošče, s čimer se doseže bolj enakomerna in gladka rezalna površina od vrha do dna.

3. Zaščitite fokusno ogledalo:

• Razlog: Pri rezanju debelih plošč, zlasti jeklenih plošč z rjo ali materialov, ki so nagnjeni k velikemu brizganju, nastavitev negativnega fokusa povzroči, da se fokus nahaja znotraj obdelovanca, kar poveča razdaljo od zgornje površine obdelovanca do fokusnega zrcala in zmanjša brizganje kovine. Tveganje za udarec in poškodbo dragega fokusnega zrcala se poveča.

4. Poseben postopek (kot je rezanje aluminijevih zlitin z dušikom):

• Razlog: Dušik se običajno uporablja kot pomožni plin pri rezanju aluminijevih zlitin. Za odpihovanje staljenega aluminija je potreben visokotlačni zračni tok. Široka reža, ki jo zagotavlja negativni koks, je zelo pomembna za pretok in izločanje žlindre visokotlačnega dušika ter je ključna za zagotovitev, da je rezanje brez zarobkov in učinka svetle površine.

Povzetek:Pri rezanju debelejših materialov, kjer je glavni cilj zagotoviti rezanje, zmanjšati žlindro, doseči enakomeren prečni prerez in zaščititi opremo, je prednostna negativna koksna gostota.

Diagram poteka hitre odločitve

Nasveti v praksi

1. Optimalna količina defokusiranja se preizkusi:Zgornja pravila so splošne smernice. Optimalno količino defokusiranja za določen stroj in material je treba določiti s procesnim testiranjem. Operater bo opravil "preskus z režo", da bi našel optimalne parametre z opazovanjem kakovosti prereza in viseče žlindre.

2. nastavitev negativnega fokusa:Količina negativnega fokusa običajno ni fiksna vrednost, temveč je v območju, ki je povezano z debelino plošče. Običajna začetna referenčna točka je od 1/4 do 1/3 debeline pločevine. Na primer, pri rezanju 12 mm ogljikovega jekla se lahko preizkus začne od -2 mm do -3 mm.

3. Ključ je material:Različni materiali imajo različno občutljivost na ostrenje. Na primer, nerjaveče jeklo je bolj občutljivo na ostrenje kot ogljikovo jeklo.