Lazer kesimde negatif odaklama ne zaman tercih edilmeli?

Lazer kesim makinesinin “negatif odaklama” (aynı zamanda “alt odaklama” veya “plaka içi odaklama” olarak da bilinir) lazer odaklama konumunu ayarlamanın 1 önemli işlemidir. Basitçe ifade etmek gerekirse, negatif odaklama, lazerin odağını kesilecek malzemenin yüzeyinin altına ayarlamak anlamına gelir. Negatif odaklamanın kullanımı esas olarak aşağıdaki prensiplere ve amaçlara dayanmaktadır: Odaklama malzemenin içinde olduğunda, malzemenin yüzeyindeki ışın demetinin nokta boyutu daha büyük olur ve enerji yoğunluğu nispeten azalır. Bununla birlikte, bu durum belirli durumlarda avantajlıdır çünkü daha geniş, konik bir ışık yolu oluşturur ve bu da faydalıdır:

1. Cüruf boşaltımı:Daha geniş bir kesim, erimiş metalin daha etkili bir şekilde uzaklaştırılması ve cürufun yapışmasının önlenmesi için yardımcı gazların (oksijen ve azot gibi) kullanılmasını sağlar.

2. Daha iyi bölüm kalitesi elde edin:Daha kalın malzemeler için daha dikey ve daha düzgün bir kesim yüzeyi elde edilebilir.

3. Objektifi koruyun:Odak noktasını aşağıya doğru çevirmek, kesim sırasında oluşan sıçramanın doğrudan odaklama merceğine geri sekmesini önleyebilir.

Negatif odaklanmayı ne zaman kullanmalısınız (ana uygulama senaryosu)?

1. Daha kalın metal malzemelerin (özellikle karbon çeliğinin) kesilmesi

• Bu, olumsuz odaklanmanın en önemli uygulama senaryosudur.
• Sebep: Kalın levhalar kesilirken, tüm kalınlığı eritmek için daha uzun enerji etki süresi gerekir. Negatif kok kullanımı (genellikle levha kalınlığının 1/3 ila 1/2'si) kesiğin üst kısmının genişliğini artırabilir, böylece oksijen (karbon çeliği kesilirken) kesiğin dibine sorunsuz bir şekilde girebilir, yeterli oksidasyon ekzotermik reaksiyonunu sürdürebilir ve cürufu sorunsuz bir şekilde uzaklaştırabilir. Pozitif odak veya sıfır odak (yüzeye veya üstüne odaklama) kullanılırsa, kesiğin üst kısmı çok dar olur, bu da altta opak kesime, ciddi cüruf birikmesine ve pürüzlü kesite kolayca yol açar.
• Deneyim referansı: 6 mm'den kalın karbon çelik levhaları keserken genellikle negatif kok kullanmaya başlamak gerekir.
• Kalınlık arttıkça, negatif odak miktarı (malzemenin içine olan odak derinliği) da buna paralel olarak artmalıdır. Örneğin, 20 mm karbon çeliği keserken, odak noktası yüzeyin 3-5 mm altına ayarlanabilir.

2. Yüksek kaliteli kesim bölümü arayışı

• Dikeylik, düzgünlük ve cürufsuz kesim bölümlerine yönelik yüksek gereksinimler olduğunda, orta kalınlıktaki malzemeler için bile, hava akışını ve enerji dağılımını optimize etmek amacıyla hafif bir negatif odaklama kullanılabilir.

3. Delme işlemi yapılırken

• Delme işlemi sırasında oluşan yüksek sıcaklıktaki cüruf sıçramasının merceğe zarar vermesini önlemek için, delme işlemi için odak genellikle negatif odak (düşük enerji ve derin konum) olarak ayarlanır ve delme işlemi tamamlandıktan sonra odak, kesme için gerekli olan ayar konumuna getirilir.

Ne zaman olumsuz odaklanmayı kullanmamalısınız?

1. Levha malzemeyi kesin (genellikle <3 mm).

• Sebep: İnce levhaların kesiminde hız ve hassasiyet arayışı. Sıfır odak veya hafif pozitif odak kullanımı, en küçük noktayı ve en yoğun enerjiyi sağlayarak daha dar kesim aralıkları, daha yüksek hızlar ve daha ince kesimler elde edilmesini sağlar.

2. Yüksek hassasiyetli hassas işleme yapılırken

• Sebebi şu: En küçük nokta boyutunu ve en yüksek boyutsal doğruluğu sağlamak için odak genellikle malzemenin yüzeyine (sıfır odak) ayarlanır.

3. Paslanmaz çeliği parlak bir yüzey elde etmek için azotla keserken.

• Sebep: Paslanmaz çeliğin azotla kesilmesi, malzemeyi eritmek için lazer enerjisine dayanır ve ardından oksijen reaksiyonu olmadan erimiş malzemeyi yüksek basınçlı azotla uzaklaştırır. Dikey, pürüzsüz ve oksitlenmemiş "parlak yüzey" kesim etkisi elde etmek için, enerji yoğunlaşmasını ve dar ve düzgün yarıkları sağlamak amacıyla genellikle sıfır odak veya hafif pozitif odak kullanılır.

Negatif odaklanmanın en uygun miktarını nasıl belirleyebiliriz?

Sabit bir değer yoktur ve en iyi odak noktası, süreç testleri yoluyla belirlenmeli ve aşağıdaki faktörlerden etkilenmelidir:

• Malzeme türü:Karbon çeliği, paslanmaz çelik ve alüminyumun farklı odak stratejileri vardır.
• Malzeme kalınlığı:Kalınlık ne kadar fazla olursa, genellikle negatif odak miktarı da o kadar fazla olur.
• Gaz kesme:Oksijen kesme ve azot kesme yöntemlerinin farklı odak stratejileri vardır.
• Lazer gücü ve modu:Farklı güç ve ışın kalitesine (örneğin tek modlu veya çok modlu) sahip makinelerin farklı optimum odak konumları vardır.

Yaygın test yöntemi şöyledir:

1. Odak kalibrasyonu:Öncelikle malzeme yüzeyinin "sıfır odak" konumunu bulun (genellikle makinede otomatik veya manuel bir kalibrasyon programı bulunur).

2. Odak test örneklerinin hazırlanması:Aynı güç, hız ve gaz basıncı altında, farklı odak konumlarında (örneğin, 3 mm'den -3 mm'ye, her 0,5 mm veya 1 mm'de bir adım) bir dizi düz çizgi veya desen kesin.

3. Etki değerlendirmesi:Kesit kalitesini, dikeyliğini, cüruf sarkma durumunu, yarık genişliğini ve her bir kesimin dibinin kesilip kesilmediğini gözlemleyin.

4. En uygun noktayı seçin:Malzeme kalınlığına bağlı olarak, kapsamlı kesim kalitesi, istikrar ve verimlilik için en uygun odak konumunu işlem parametreleri olarak seçin.

Özet

Temel prensip: Belirli odak noktası her zaman malzeme, kalınlık, makine gücü ve gerekli kaliteye bağlıdır. Optimal işlem parametreleri, saha testleri ve doğrulama yoluyla elde edilmelidir.Çalıştırma sırasında, ekipman üreticisi tarafından sağlanan işlem parametreleri kılavuzuna mutlaka başvurun ve gerçek kesme etkisiyle birlikte ince ayarlarını yapın.