Регулювання нульового фокуса є критично важливою операцією для волоконно-лазерних різальних машин. Неточне фокусування безпосередньо призводить до зниження ріжучої здатності, шорстких країв різання, сильного налипання шлаку та навіть неможливості різання матеріалів. Цей посібник містить детальні, професійні методи регулювання спеціально для волоконно-лазерних різальних машин — найпоширенішого типу в промисловому виробництві.
Основна концепція: Чому нульова концентрація важлива для різання?
- Нульовий фокус (Фокус 0): Точка, де лазерний промінь сходиться до свого найменшого діаметра з найвищою щільністю енергії. Для таких матеріалів, як вуглецева сталь, поверхня заготовки зазвичай розташовується в нульовому фокусі для досягнення точних пропилів і гладких країв різу.
- Позитивне розфокусування: фокусна точка знаходиться всередині заготовки. Ідеально підходить для різання товстих пластин, алюмінію, нержавіючої сталі тощо, оскільки використовує більшу глибину дії енергії для видалення шлаку.
- Негативний розфокус: фокусна точка знаходиться над поверхнею заготовки. Використовується рідше, але іноді застосовується до тонких пластин або певних матеріалів, щоб запобігти вигоранню зворотного боку.
Спочатку нам потрібно знайти точну точку відліку нульового фокуса, а потім налаштувати позитивний або негативний розфокусування залежно від матеріалу.
Спосіб 1: Використання фокусувального стрижня (стандартний та найточніший)
Рекомендований усіма виробниками професійного обладнання, це обов'язкова навичка для операторів.
Кроки:
1. Підготовка та безпека:
- Переконайтеся, що машина вимкнена.
- Одягайте захисні окуляри.
- Очистіть фокусувальний стрижень та сопло, щоб видалити будь-які забруднення або сміття.
2. Встановіть фокусувальний стрижень:
Вставте фокусувальний стрижень у спеціальний монтажний отвір лазерної головки. Стандартна довжина фокусувального стрижня дорівнює фокусній відстані лазерної головки (наприклад, фокусна відстань 50 мм відповідає фокусувальному стрижню 50 мм).
3. Перемістіть лазерну головку:
Використовуйте панель керування, щоб розташувати лазерну головку над пластиною, яку потрібно різати.
4. Виконайте фокусування:
Знайдіть функціональну клавішу «Фокус» (зазвичай це значок або пункт меню) на панелі керування. Натисніть її, і лазерна головка автоматично опуститься.
Коли кінчик фокусувального стрижня ледь торкається поверхні пластини, лазерна головка зупиняється та трохи піднімається (якраз настільки, щоб втягнути фокусувальний стрижень). У цей момент система керування автоматично фіксує положення нульового фокуса та встановлює його на поверхню заготовки.
5. Втягніть фокусувальний стрижень:
Вручну відтягніть фокусувальний стрижень вгору, щоб уникнути зіткнень під час обробки.
Переваги: Швидкий, точний, автоматизований та зручний для використання з форсунками.
Метод 2: Метод ручного скребкування (метод похилої пластини) – наукова перевірка та точне налаштування
Золотий стандарт для пошуку абсолютно оптимального фокусування, особливо під час заміни фокусувальних лінз, підозр у неточності фокусування або оптимізації фокусування для нових матеріалів.
Кроки:
1. Створіть схил:
Візьміть обрізок того ж матеріалу, що й заготовка.
Підніміть один кінець (наприклад, за допомогою іншого блоку з металобрухту), щоб утворився плавний схил з кутом 10-15 градусів.
2. Встановіть параметри різання:
У системі ЧПК намалюйте довгу пряму лінію (близько 10 см) від нижнього до верхнього кінця схилу. Встановіть фіксовану, помірну потужність різання та швидкість (див. параметри для матеріалів аналогічної товщини в бібліотеці матеріалів).
3. Виконайте різання:
Перемістіть лазерну головку ближче до найнижчої точки схилу та почніть різання.
Нехай лазер рухається вздовж лінії від нижнього до верхнього рівня. Оскільки висота пластини постійно змінюється, фокус лазера відповідно зміщується.
4. Спостерігайте та аналізуйте пропили:
Після різання ретельно огляньте весь пропил.
Ширина пропилу буде змінюватися — визначте найвужчий, найтонший сегмент. Відповідна висота пластини в цьому положенні є абсолютно оптимальним фокусом для матеріалу за поточних параметрів!
5. Вимірювання та запис:
Використовуйте висотомір або штангенциркуль, щоб виміряти висоту від цієї «оптимальної точки» до платформи (H1).
Виміряйте висоту від основи схилу (поверхня відліку нульового фокусу) до платформи (H2).
Оптимальне зміщення фокуса = H1 – H2.
Запишіть це зміщення у вашу бібліотеку параметрів процесу різання. Для подальшого різання того ж матеріалу додайте це зміщення до нульового фокуса, встановленого фокусувальним стрижнем.
Спосіб 3: Вимірювання контакту сопла (поширений у сучасних системах ЧПК)
Багато сучасних лазерних різальних машин мають вбудовану функцію автоматичного фокусування, яка використовує сопло як датчик.
Кроки:
1. Виберіть функцію «Автофокус» на панелі керування.
2. Система керує лазерною головкою, щоб вона повільно опускалася, доки кінчик сопла не торкнеться поверхні пластини.
3. Після контакту лазерна головка автоматично піднімається на попередньо встановлене значення компенсації (значення компенсації = відстань від сопла до нульового фокуса – висота сопла).
4. Коли підйом зупиняється, нульовий фокус точно позиціонується на поверхні заготовки.
Примітка: Цей метод вимагає цілісного, недеформованого сопла та правильних налаштувань «висоти сопла» та «значення компенсації» в системних параметрах.
Метод 4: Просте спостереження за іскрами (метод досвідчених операторів)
Швидкий емпіричний метод оцінки для ситуацій, коли вищезазначені методи недоступні, що вимагає практичного досвіду.
Кроки:
1. Виконайте операцію проколювання на обрізку матеріалу.
2. Уважно спостерігайте за іскровим малюнком під час проколювання!
- Точне фокусування: Концентровані, потужні іскри, що стріляють вертикально вниз з мінімальним розгалуженням та чітким звуком.
- Надмірно високий фокус (надмірно позитивний розфокус): Розсіяні, слабкі іскри, що розбризкуються навколо.
- Занадто низький фокус (негативний розфокус): Розсіяні іскри, які можуть здаватися коротшими.
3. Точно налаштуйте висоту фокусування на основі шаблону іскри, доки іскри не стануть максимально концентрованими та вертикальними.
Примітка: На цей метод значно впливають матеріал, газ та потужність, тому його слід використовувати лише як допоміжний засіб оцінки.
Рекомендації щодо короткого опису та процесу роботи
Для щоденних операцій дотримуйтесь такого робочого процесу:
1. Після щоденного запуску: використовуйте метод 1: фокусувальний стрижень для калібрування нульового фокуса базової лінії — швидко та точно для рутинної роботи.
2. Після заміни ключових компонентів або матеріалів: використовуйте Метод 2: Метод похилої пластини для перевірки та точного налаштування, щоб знайти та зафіксувати оптимальне зміщення фокуса для матеріалу.
3. Під час різання: як допоміжний контроль, час від часу використовуйте Метод 4: Спостереження за іскрою, щоб швидко перевірити стабільність фокусування.
Зрештою, завжди звертайтеся до інструкції з експлуатації вашого верстата. Різні марки та моделі лазерних різальних машин можуть мати незначні відмінності у функціях фокусування та конкретних кроках роботи. Інструкція містить найавторитетніші рекомендації.
Щоб отримати більше професійних рішень для лазерного різання або технічну підтримку, звертайтеся до нашої команди!
Час публікації: 25 листопада 2025 р.
