Metoda ogniskowania spawania laserowego

Spawanie laserowemetoda ogniskowania

Kiedy laser ma kontakt z nowym urządzeniem lub przeprowadza nowy eksperyment, pierwszym krokiem musi być skupienie. Tylko poprzez znalezienie płaszczyzny ogniskowej można prawidłowo określić inne parametry procesu, takie jak stopień rozogniskowania, moc, prędkość itp., aby uzyskać jasne zrozumienie.

Zasada skupienia jest następująca:

Po pierwsze, energia wiązki lasera nie jest równomiernie rozłożona. Ze względu na kształt klepsydry po lewej i prawej stronie zwierciadła skupiającego, energia jest najbardziej skoncentrowana i najsilniejsza w pozycji talii. Aby zapewnić wydajność i jakość przetwarzania, zazwyczaj konieczne jest zlokalizowanie płaszczyzny ogniskowej i na tej podstawie dostosowanie odległości rozogniskowania w celu przetworzenia produktu. Jeżeli nie ma płaszczyzny ogniskowej, to kolejne parametry nie będą omawiane, a debugowanie nowego sprzętu powinno też w pierwszej kolejności ustalić, czy płaszczyzna ogniskowa jest dokładna. Dlatego zlokalizowanie płaszczyzny ogniskowej jest pierwszą lekcją technologii laserowej.

Jak pokazano na rysunkach 1 i 2, charakterystyka głębokości ogniskowej wiązek laserowych o różnych energiach jest różna, różnią się także galwanometry oraz lasery jednomodowe i wielomodowe, co znajduje odzwierciedlenie głównie w przestrzennym rozkładzie możliwości. Niektóre są stosunkowo kompaktowe, inne zaś stosunkowo smukłe. Dlatego istnieją różne metody ogniskowania dla różnych wiązek laserowych, które ogólnie dzieli się na trzy etapy.

Rysunek 1 Schematyczny diagram głębi ogniskowej różnych plam świetlnych

Rysunek 2 Schematyczny diagram głębi ogniskowej przy różnych powiększeniach

Rozmiar plamki prowadzącej w różnych odległościach

Metoda skośna:

1. W pierwszej kolejności określić przybliżony zasięg płaszczyzny ogniskowej kierując plamkę świetlną oraz określić najjaśniejszy i najmniejszy punkt prowadzącej plamki świetlnej jako początkowe ognisko eksperymentalne;

2. Konstrukcja platformy pokazana na rysunku 4

Rysunek 4 Schemat ideowy sprzętu do ogniskowania linii ukośnej

2. Środki ostrożności dotyczące uderzeń ukośnych

(1) Generalnie stosuje się płyty stalowe, z półprzewodnikami o mocy do 500 W i światłowodami o mocy około 300 W; Prędkość można ustawić na 80-200 mm

(2) Im większy kąt nachylenia stalowej płyty, tym lepiej, staraj się wynosić około 45-60 stopni i ustaw punkt środkowy w punkcie ogniskowym zgrubnego pozycjonowania z najmniejszą i najjaśniejszą plamką światła prowadzącego;

(3) Następnie rozpocznij naciąganie. Jaki efekt osiąga naciąganie? Teoretycznie linia ta będzie rozłożona symetrycznie wokół punktu ogniskowego, a trajektoria będzie podlegać procesowi zwiększania się od dużej do małej lub zwiększania się od małej do dużej, a następnie malejącej;

(4) Półprzewodniki znajdują najcieńszy punkt, a stalowa płytka również zmieni kolor na biały w ognisku z oczywistą charakterystyką kolorystyczną, która może również służyć jako podstawa do zlokalizowania punktu ogniskowego;

(5) Po drugie, światłowód powinien starać się w jak największym stopniu kontrolować mikroprzenikanie tylne, z mikroprzenikaniem w ognisku, wskazując, że punkt ogniskowy znajduje się w środku długości mikroprzenikania tylnego. W tym momencie zgrubne pozycjonowanie ogniska jest zakończone, a w następnym kroku wykorzystywane jest pozycjonowanie wspomagane laserem liniowym.

Rysunek 5 Przykład linii ukośnych

Rysunek 5 Przykład linii ukośnych w różnych odległościach roboczych

3. Kolejnym krokiem jest wypoziomowanie przedmiotu obrabianego, wyregulowanie lasera liniowego tak, aby pokrywało się z ogniskiem ze względu na plamkę światłowodu, czyli ognisko pozycjonujące, a następnie wykonanie ostatecznej weryfikacji płaszczyzny ogniskowej

(1) Weryfikację przeprowadza się za pomocą punktów impulsowych. Zasada jest taka, że ​​w ognisku rozpryskują się iskry, a charakterystyka dźwięku jest oczywista. Pomiędzy górną i dolną granicą ogniska istnieje punkt graniczny, w którym dźwięk znacznie różni się od rozprysków i iskier. Zapisz górną i dolną granicę punktu ogniskowego, a punkt środkowy jest punktem ogniskowym,

(2) Ponownie wyreguluj nakładanie się lasera liniowego, a ostrość jest już ustawiona z błędem około 1 mm. Może powtórzyć eksperymentalne pozycjonowanie, aby poprawić dokładność.

Rysunek 6 Demonstracja rozprysków iskier przy różnych odległościach roboczych (wielkość rozogniskowania)

Rysunek 7 Schematyczny diagram kropkowania i skupiania impulsów

Istnieje również metoda punktowa: odpowiednia dla laserów światłowodowych o większej głębokości ogniskowej i znacznych zmianach wielkości plamki w kierunku osi Z. Dotykając rzędu kropek obserwujemy trend zmian punktów na powierzchni stalowej blachy, za każdym razem gdy oś Z zmienia się o 1mm, odcisk na stalowej płycie zmienia się z dużego na mały, a następnie z małego na duży. Najmniejszy punkt jest punktem centralnym.