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工业切割中的焦点位置控制技术《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:02:45 阅读: 来源:阿胶厂家

2016-05-16 10:07:48来源: 贤集网

激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般>10W/cm2。由于能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝;同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。

然而,切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割工业应用中广泛采用5〃~7.5〃(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的2%范围内,即5mm左右。

因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上<6mm的金属材料,焦点在表面上;>6mm的碳钢,焦点在表面之上;>6mm的不锈钢,焦点在表面之下。具体尺寸由实验确定。在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种:

(1)打印法。使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径最小处为焦点。

(2)斜板法。用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的最小处为焦点。

(3)蓝色火花法。去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花最大处为焦点。

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