1. Laserska greda Fokusiranje osnova
1.1 Fokusirani energetski principi
Optički sistem laserskih rezača kondenzira snop u žarišnu tačku s vršnom gustoćom energije, izračunata od formule: \\ (e=\\ frac {p} {\\ pi r ^ 2} \\)
Gdje \\ (P \\) predstavlja vlast i \\ (r \\) je radijus snopa u središnjoj tački. Postoje tri glavna stanja fokusa koja određuju kako snop interakcija sa materijalima:
· Pozitivan fokus: Žarišna tačka leži iznad površine materijala, što rezultira širom snopom na vrhu.
· Nulta fokus: Žarišna točka se poravnava sa površinom, balansirajući promjer snopa u cijeloj debljini materijala.
· Negativno fokusiranje: Žarišna tačka je postavljena ispod površine, koncentrirajući energiju unutar materijala.
1.2 Važnost položaja fokusa
Položaj fokusa izravno utječe na to kako lasersko snop topi i izbacuje materijal kroz njenu debljinu. Nepravilno usklađivanje vodi do neujednačene distribucije energije, što može uzrokovati nedostatke kao što su grube ivice ili nakupljanje drolja.
2. Efekti na kvalitetu rezanja površine
2.1 Površinska hrapavost
Površinska hrapavost, mjerena parametrima poput \\ (r _ a \\), označava glatkoću rezanja. Uz pozitivan fokus, širi gornji snop povećava bočni prijenos topline, uzrokujući nepravilno rješenje. Na primjer, na 3 mm nehrđajućeg čelika, \\ (r _ a \\) povećava se sa 12 μm na nulu fokusa na 15 μm sa {+1 mm fokusom. Suprotno tome, -0. 5mm negativan fokus koncentrira energiju, poboljšavajući rastopljeni izbacivanje materijala i smanjenje hrapavosti na 10 μm.
2.2 Edge Perpendiculualnost
Precizni skup zahteva smanjenje sa ivicama od 90 stepeni. Pozitivan fokus stvara "gornje, donji uski" leži, poput kuta od 8 stepeni na 5 mm aluminija sa fokusom +2 mm. Umjeren -1 mm negativan fokus konvergira snop na unosu, minimizirajući severu do 3 stepena ravnomjerno distribucijom energije kroz materijal.
2.3 Formiranje drosa
Dross obrasci kada se rastopljeni materijal ne izbaci u potpunosti. Pozitivan fokus smanjuje gustoću energije na dnu, napuštajući ostatak debelog drolja često se pojavljuje na 10 mm ugljični čelik sa +1 mm fokusom. A -0. 8 mm Fokus u kombinaciji sa plinom za pomoć kisik pruža dovoljno energije za izbacivanje rastaljenog željeza oksida, što rezultira rezovima bez drobljenja.
2.4 Zona zahvaćena toplinom (HAZ)
Haz je područje termičke štete oko rezanja. Pozitivan fokus proširuje gornji HAZ; Na 4 mm Titanium, mjeri 0. 3mm na nula fokusa nasuprot 0. 25mm u -0. 5mm. Negativni fokus koncentrira energiju, čuvajući svojstva materijala u legurama velike čvrstoće.
3. Fokusne strategije za različite materijale
3.1 Metalni materijali
· Nehrđajući čelik (2-5 mm): Koristite neznatan negativan fokus (-0. 3 do {2}}. 8mm) sa beskom na azotu za sprečavanje oksidacije i osigurati jednolično topljenje.
· Carbon čelik (10mm +): Dublje negativno fokusiranje (-1 do -1. 5mm) omogućava egzotermsko rezanje kisikom, poboljšavajući uklanjanje drolja.
· Aluminijumske legure: Za tanke listove (manje ili jednake do 3 mm), nula do +0. 2 mm fokus smanjuje refleksiju greda; Deblji listovi (-0. 5mm) treba azot visokog pritiska za kontrolu toplotne provodljivosti.
3.2 Nemetalni materijali
· Akril \/ plastika: Nanesite pozitivan fokus (+1 - +2 mm) da širi energiju i izbegavaju paljenje, uparenim sa zrak sa niskim pritiskom za čiste ivice.
· Drvo \/ Kompoziti: Neznatan pozitivan fokus (+0. 5mm) minimalizira napad u drvu, dok nula fokus sprečava delaminaciju u kompozitima od fiberglasa.
4. Napredne tehnike kontrole fokusa
4.1 Automatski fokusirani sustavi
Senzori otkrivaju varijacije radnog dijela u stvarnom vremenu, prilagođavajući fokus za održavanje kvalitete na iskrivljenim materijalima i smanjenjem brzine automobila za automobile za 30%.
4.2 Dinamičko podešavanje fokusa
Mašine mogu prilagoditi fokus sredinom reza za promjene debljine. Na primjer, 0. 7 mm dublje fokusiranje prilikom prelaska sa 3 mm na 5 mm čelik osigurava konzistentnu kvalitetu rezanja.
4.3 Kalibracijski protokoli
Test uzorci generiraju mape fokusiranja materijala, pohranu optimalnih postavki i vrijeme za rezanje vremena za podešavanje za 20%.
5. Industrijski primjeri primjene
· Automobilski čelik: Prilagođavanje fokusa iz -0. 5mm do {2}}. 8mm na 6 mm HSLA čelik Snižene mane za 40%.
· Aerospace Titanium: Rezanje 5 mm ti {-4 v {-0 v sa -0. Fokus 3mm je postigao opasnost manje od 0. 2mm, ispunjavajući stroge standarde otpornosti na umor.
6. Budući izazovi i izgledi
Cutting thick materials (>20mm čelik) ostaje težak zbog divergencije snopa. Budući razvoj događaja mogu uključiti AI da analizira podatke u stvarnom vremenu za automatsku optimizaciju fokusa, omogućavajući prilagodljivu obradu za razne materijale.
7. Zaključak
Položaj fokusa laserskog rezača značajno utječe na kvalitetu rezanja, utječući na hrapavost, oblik ivica, drolje i haz. Prilagođavanjem postavki fokusa na materijalne potrebe i korištenje naprednih tehnologija kontrole, proizvođači mogu postići veću preciznost, smanjiti otpad i zadovoljiti industrijske potrebe.
----- Amelia -----