Када одабрати негативни фокус за ласерско сечење

„Негативни фокус“ ​​(такође познат као „нижи фокус“ ​​или „фокус унутар плоче“) машине за ласерско сечење је један од најважнијих процеса за подешавање положаја фокуса ласера. Једноставно речено, негативни фокус се односи на постављање фокуса ласера ​​испод површине материјала који се сече. Употреба негативног фокуса се углавном заснива на следећим принципима и сврхама: Када је фокус унутар материјала, величина тачке снопа на површини материјала ће постати већа, а густина енергије ће бити релативно смањена. Међутим, ово је предност у одређеним ситуацијама јер ствара шири, сужени пут светлости, што је корисно:

1. Испуштање шљаке:Шири рез омогућава помоћним гасовима (као што су кисеоник и азот) да ефикасније одувају растопљени метал како би се спречило задржавање згуре.

2. Побољшајте квалитет секција:За дебље материјале, може постићи вертикалнији и глаткији део сечења.

3. Заштитите сочиво:Смањење фокуса може спречити да се прскање настало сечењем директно одбије од фокусног сочива.

Када треба користити негативни фокус (главни сценарио примене)

1. Сечење дебљих металних материјала (посебно угљеничног челика)

• Ово је најважнији сценарио примене негативног фокуса.
• Разлог: Приликом сечења дебелих плоча, потребно је дуже време деловања енергије да би се отопила цела дебљина. Употреба негативног кокса (обично 1/3 до 1/2 дебљине плоче) може проширити ширину горњег дела реза, тако да кисеоник (приликом сечења угљеничног челика) може глатко ући у дно реза, одржавати довољну оксидациону егзотермну реакцију и глатко одувати згуру. Ако користите позитиван фокус или нулти фокус (фокус на површини или изнад), горњи део реза је преузак, што ће лако довести до непрозирног сечења на дну, озбиљног задржавања згуре и грубог пресека.
• Референца искуства: Приликом сечења плоча од угљеничног челика изнад 6 мм, обично је потребно почети са коришћењем негативног кокса.
• Како се дебљина повећава, количина негативног фокуса (дубина фокуса у материјалу) мора се сходно томе повећавати. На пример, при сечењу угљеничног челика дебљине 20 мм, жижна тачка може бити постављена 3-5 мм испод површине.

2. Тежња за висококвалитетним делом за сечење

• Када постоје високи захтеви за вертикалност, глаткоћу и пресеке сечења без шљаке, чак и за материјале средње дебљине, може се користити благи негативни фокус за оптимизацију протока ваздуха и расподеле енергије.

3. Приликом извођења перфорације

• Да би се спречило да прскање високотемпературне шљаке настале током перфорације оштети сочиво, фокус се обично подешава на негативни фокус за перфорацију (ниска енергија и дубоки положај), а затим се фокус подешава на положај потребан за сечење након што је перфорација завршена.

Када не би требало да користите негативни фокус

1. Резани лимени материјал (обично <3 мм)

• Разлог: сечење танких плоча у циљу брзине и прецизности. Употреба нултог фокуса или благог позитивног фокуса омогућава најмању тачку и најконцентрисанију енергију, што резултира ужим прорезима, већим брзинама и финијим резовима.

2. Приликом извођења високопрецизне прецизне обраде

• Разлог: Да би се осигурала најмања величина тачке и највећа димензионална тачност, фокус се обично поставља на површину материјала (нулти фокус).

3. Када се користи азот за сечење нерђајућег челика ради добијања светле површине

• Разлог: Сечење нерђајућег челика азотом ослања се на ласерску енергију за топљење материјала, а затим се користи азот под високим притиском за одувавање растопљеног материјала без реакције кисеоника. Да би се добио вертикалан, глатки и неоксидовани ефекат сечења „светле површине“, обично се користи нулти фокус или благи позитивни фокус како би се осигурала концентрација енергије и уски и уредни прорези.

Како одредити најбољу количину негативног фокуса?

Не постоји фиксна вредност, а најбољи положај фокуса мора се одредити кроз тестирање процеса и на њега утичу следећи фактори:

• Врста материјала:Угљенични челик, нерђајући челик, алуминијум имају различите стратегије фокусирања.
• Дебљина материјала:Што је већа дебљина, обично је већа и количина негативног фокуса.
• Гас за сечење:Резање кисеоником и сечење азотом имају различите стратегије фокусирања.
• Снага и режим ласера:Машине различите снаге и квалитета снопа (као што су једномодни наспрам вишемодних) имају различите оптималне положаје фокуса.

Уобичајена метода испитивања је:

1. Калибрација фокуса:прво пронађите положај „нултог фокуса“ површине материјала (обично машина има аутоматски или ручни програм за калибрацију).

2. Израда узорака за фокусно тестирање:под истом снагом, брзином и притиском гаса, исеците низ правих линија или шара на различитим положајима фокуса (на пример, од 3 мм до -3 мм, један корак на 0,5 мм или 1 мм).

3. Ефекат евалуације:Посматрајте квалитет пресека, вертикалност, стање висине згуре, ширину прореза и да ли је дно сваког реза исечено.

4. Изаберите најбољу тачку:свеобухватни квалитет сечења, стабилност и ефикасност, изаберите најбољи положај фокуса као параметре процеса испод дебљине материјала.

Резиме

Основни принцип: Специфични положај фокуса је увек функција материјала, дебљине, снаге машине и потребног квалитета. Оптимални параметри процеса морају се добити путем теренских испитивања и валидације.Приликом рада, обавезно погледајте приручник за параметре процеса који је дао произвођач опреме и фино га подесите у комбинацији са стварним ефектом сечења.