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CO2德州激光切割光学机电一体化关键技术细节

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-05-10 0:23:48 * 浏览: 4
CO2德州激光切割的几项关键技术是光,机器和电力的集成技术。激光束的参数,机器的性能和精度以及CNC系统直接影响德州激光切割的效率和质量。特别是对于切割精度高或厚度大的零件,必须掌握和解决以下关键技术:1。聚焦位置控制技术:德州激光切割的一个优点是光束的高能量密度,一般为> 10W / cm2 。由于能量密度与4 / pi,d2成比例,焦点直径尽可能小以产生窄缝,并且焦斑直径也与透镜的焦深成比例。聚焦透镜的焦深越小,焦斑直径越小。但是,切割有飞溅,镜头太靠近工件而损坏镜头。因此,5〃~7.5〃“(127~190mm)的焦距广泛应用于大功率CO2德州激光切割的工业应用中。实际焦斑直径为0.1~0.4mm。对于高质量的切割,有效的焦深也与镜片直径和被切割的材料有关。例如,用5透镜镜片切割碳钢,并且焦深在焦距的±2%范围内,即约5mm。相对于被切割材料表面的位置。考虑到切割质量,切割速度等因素,原则上,采用6mm金属材料,重点是表面,gt,6mm碳钢,重点是表面以上,gt,6mm不锈钢,焦点在下方表面。具体尺寸通过实验确定。有三种简单的方法可以确定工业生产中的焦点位置:(1)印刷方法:从上到下移动切割头,在塑料板上激光束印刷,印刷的最小直径是焦点。 (2)斜板法:使用与垂直轴成一定角度的塑料板将其水平拉动,激光束的最小点为焦点。 (3)蓝色火花法:取下喷嘴,吹气,将脉冲激光器放在不锈钢板上,使切割头从上到下移动,直到蓝色火花处于最大焦点。对于飞行器,由于光束发散角,当近端和远端被切割时光路的长度不同,并且聚焦前的光束尺寸具有一定的差异。入射光束的直径越大,焦斑的直径越小。为了减少聚焦前光束尺寸变化引起的焦点。尺寸变化,国内外德州激光切割系统制造商提供一些特殊设备供用户选择:(1)平行光管。这是一种常见的方法,即在CO2激光器的输出端添加平行光管。在扩束过程之后,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使得近端和远端附近的光束尺寸在切割工作范围内彼此接近。 (2)在切割头上增加一个独立的移动镜头下轴是Z轴的两个独立部分,用于控制喷嘴到材料表面。当机台移动或光轴移动时,光束也从近端移动到远端F轴,使得光束聚焦后整个处理区域的光斑直径保持相同。如图所示。 (3)控制聚焦镜(通常是金属反射聚焦系统)水压。如果在聚焦前光束尺寸变小并且焦斑直径变大(kwt_8wt),则自动控制水压以改变焦点曲率以使焦斑直径变小。 (4)在飞行光路切割机上沿x和y方向添加补偿光路系统即,当切割远端的光路增加时,补偿光路缩短,当光路的光路缩短时,补偿光路缩短。切割近端减小,补偿光路增加,以保持光路长度一致。