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影響激光切割質量的光學元件及其性能的因素

發(fā)表時間: 2020-02-29 21:40:06瀏覽: 435
[文字] 1.鏡子(全反射鏡和chi偏振鏡)用于激光切割千瓦的功率。通常使用銅基材料。表面涂層材料決定了反射率。大功率激光傳輸通常需要直接水冷。內部水冷通道結構是主要影響因素,保持鏡面清潔和反射面精度(Xmdash,Y平行或垂直)是正常光束傳輸?shù)谋匾獥l件。保持鏡面清潔有助于提高切片的粗糙度并提高切割速度。光束位置誤差通常被控制在2mm以內。鏡子的直徑通常為50mm和70mm。 5000w-1000w的CO 2激光器具有大的斑點并且需要70mm的直徑。 2.聚焦透鏡是激光。切削的主要成分。目前,CO 2德光主要使用ZnSe材料。有兩種類型的聚焦方法:平凸和雙月聚焦。焦距為10、7.5和5。前者主要用于切割厚板。后者具有切割薄板的優(yōu)勢,邊緣厚度有兩種:4.06和7.84MM。厚鏡片具有很高的承壓能力,通常用于高壓切割:其破壞性的形狀主要原因是冷卻鏡片失效,鏡面被污染,表面結露。正確選擇透鏡有利于改善聚焦透鏡的粗糙度和斜率。調焦鏡應不時清洗和維護。 ldquo,光刀變鈍,切割部分的熱影響區(qū)擴大,在嚴重的情況下不能正常進行切割。另外,遠攝有助于改善截面的傾斜度,這是因為光學腰部比聚焦后的短焦距長。非球面反射聚焦也可以實現(xiàn)切割,并達到衍射極限,并且聚焦漂移量非常小。目前,用于高功率光纖激光切割的聚焦透鏡石英材料的焦距為125/0。前者適用于切割薄板。這對于中厚板的加工更為方便。另外,對于超厚板的切割,一些原始設備制造商還嘗試使用雙焦點聚焦透鏡,切割效果得到了顯著改善。 3.切割噴嘴切割噴嘴是激光切割設備的主要磨損部件。它是由銅制成的。激光的縫隙寬度通常為噴嘴直徑的1/10,即01-0.3 mm。切割噴嘴的合理設計可以消除輔助氣體。數(shù)量減少到最小。根據(jù)切割厚度(薄到厚),噴嘴直徑從0.8到3.5mm不等,該結構有兩種類型:單噴嘴和復合噴嘴??紤]到加工方法,通常將其設計成與錐形孔的上部連接。下部圓柱形孔的結構在空氣動力學上是最理想的結構是拉瓦爾口徑。氣流模式以超音速收斂,以不擴大狹縫下部的形狀。它提供氣流并節(jié)省氣體。正確選擇噴嘴是有益的。提高截面粗糙度和斜率,并提高切割速度。 4.焦距和散焦量一般來說,厚板的切割使用75厚的遠攝,薄板的切割使用5較短的焦距。這是因為長焦光腰更長,這更有利于垂直部分的焦距短和能量密度高,這有利于提高薄板的切割速度。當前,有兩種調整焦點的方法:手動聚焦和自動聚焦。后者分為兩種類型。一種是變曲率透鏡。也稱為自適應鏡,它是一種鏡,通常放置在z軸上方,并且鏡的曲率由氣動或液壓伺服比例閥調節(jié)以實現(xiàn)聚焦。第二個是運動模塊,由切割頭的內置伺服電機驅動,該驅動模塊驅動聚焦透鏡上下移動以實現(xiàn)自動聚焦調節(jié)。離焦有兩種類型:正離焦(焦點在板上)和負離焦(焦點在板上)。對于板厚度小于2 mm,通常使用正離焦。對于碳鋼板切割,通常使用正離焦。不銹鋼,鋁和鋁和銅材料的切割使用負散焦。 5.噴嘴板與噴嘴下表面之間距處理板表面的距離稱為噴嘴板距離。切割碳鋼板時,通常將其調整為約1.5毫米。這是因為碳鋼板的切割是氧氣輔助的熔融和切割方法。需求不是很大,當切割不銹鋼和高反射率的材料時,噴嘴板通常遠離高壓輔助氣流,以將熔融金屬吹出狹縫。除了上述五個主要因素外,還有一些影響因素,例如光束模式,陶瓷體,激光功率,切割速度,輔助氣體,光束與噴嘴孔的同軸度。
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