Metoda ogniskowania spawania laserowego

Spawanie laserowemetoda ogniskowania

Kiedy laser styka się z nowym urządzeniem lub przeprowadza nowy eksperyment, pierwszym krokiem musi być skupienie. Tylko znalezienie płaszczyzny ogniskowej umożliwia prawidłowe określenie innych parametrów procesu, takich jak stopień rozogniskowania, moc, prędkość itp., co pozwala na pełne zrozumienie procesu.

Zasada skupiania jest następująca:

Po pierwsze, energia wiązki laserowej nie jest równomiernie rozłożona. Ze względu na kształt klepsydry po lewej i prawej stronie lustra skupiającego, energia jest najbardziej skoncentrowana i najsilniejsza w pozycji talii. Aby zapewnić wydajność i jakość przetwarzania, zazwyczaj konieczne jest zlokalizowanie płaszczyzny ogniskowej i dostosowanie odległości rozogniskowania na jej podstawie w celu przetworzenia produktu. W przypadku braku płaszczyzny ogniskowej, dalsze parametry nie będą omawiane, a debugowanie nowego sprzętu powinno również najpierw określić, czy płaszczyzna ogniskowa jest dokładna. Dlatego zlokalizowanie płaszczyzny ogniskowej to pierwsza lekcja w technologii laserowej.

Jak pokazano na rysunkach 1 i 2, charakterystyki głębokości ogniskowania wiązek laserowych o różnych energiach są różne, podobnie jak galwanometry oraz lasery jednomodowe i wielomodowe, co znajduje odzwierciedlenie głównie w przestrzennym rozkładzie możliwości. Niektóre są stosunkowo kompaktowe, podczas gdy inne są stosunkowo smukłe. Dlatego istnieją różne metody ogniskowania dla różnych wiązek laserowych, które generalnie dzielą się na trzy etapy.

Rysunek 1 Schematyczny diagram głębokości ogniskowej różnych punktów świetlnych

Rysunek 2. Schematyczny diagram głębokości ogniskowej przy różnych powiększeniach

Rozmiar plamki przewodnika w różnych odległościach

Metoda skośna:

1. Najpierw określ przybliżony zasięg płaszczyzny ogniskowej, kierując plamkę światła, a następnie określ najjaśniejszy i najmniejszy punkt prowadzącej plamki światła jako początkowe ognisko eksperymentalne;

2. Budowa platformy, jak pokazano na rysunku 4

Rysunek 4 Schematyczny diagram urządzenia do ustawiania ostrości na linii skośnej

2. Środki ostrożności dotyczące pociągnięć ukośnych

(1) Zwykle stosuje się płyty stalowe, półprzewodniki o mocy 500 W i światłowody o mocy około 300 W; prędkość można ustawić na 80–200 mm

(2) Im większy kąt nachylenia stalowej płyty, tym lepiej, staraj się, aby wynosił około 45–60 stopni, a punkt środkowy ustaw w punkcie ogniskowym zgrubnego pozycjonowania z najmniejszym i najjaśniejszym punktem światła przewodniego;

(3) Następnie rozpocznij naciąganie. Jaki efekt osiągniesz naciągając? Teoretycznie linia ta będzie symetrycznie rozłożona wokół punktu centralnego, a trajektoria będzie podlegać procesowi wzrostu od dużej do małej lub wzrostu od małej do dużej, a następnie spadku;

(4) Półprzewodniki znajdują najcieńszy punkt, a płytka stalowa również stanie się biała w punkcie ogniskowym z wyraźnymi cechami koloru, co może również służyć jako podstawa do zlokalizowania punktu ogniskowego;

(5) Po drugie, światłowód powinien starać się w jak największym stopniu kontrolować mikropenetrację tylną, umieszczając mikropenetrację w punkcie ogniskowym, co oznacza, że ​​punkt ogniskowy znajduje się w połowie długości mikropenetracji tylnej. W tym momencie zgrubne pozycjonowanie punktu ogniskowego jest zakończone, a pozycjonowanie wspomagane laserem liniowym jest wykorzystywane w kolejnym kroku.

Rysunek 5 Przykład linii przekątnych

Rysunek 5 Przykład linii diagonalnych w różnych odległościach roboczych

3. Następnym krokiem jest wypoziomowanie przedmiotu obrabianego, wyregulowanie lasera liniowego tak, aby pokrywał się z ogniskiem wynikającym z plamki światłowodowej, która jest ogniskiem pozycjonującym, a następnie wykonanie ostatecznej weryfikacji płaszczyzny ogniskowej

(1) Weryfikacja przeprowadzana jest za pomocą punktów pulsacyjnych. Zasada polega na tym, że iskry rozpryskują się w punkcie ogniskowym, a charakterystyka dźwięku jest oczywista. Istnieje punkt graniczny między górną a dolną granicą punktu ogniskowego, w którym dźwięk wyraźnie różni się od rozprysków i iskier. Zanotuj górną i dolną granicę punktu ogniskowego, a punkt środkowy jest punktem ogniskowym.

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

Rysunek 6. Demonstracja rozprysku iskier w różnych odległościach roboczych (stopień rozmycia)

Rysunek 7. Schemat kropkowania i ogniskowania impulsów

Istnieje również metoda punktowania: odpowiednia dla laserów światłowodowych o większej głębokości ogniska i znacznych zmianach rozmiaru plamki w kierunku osi Z. Poprzez stukanie w rząd kropek w celu obserwacji trendu zmian punktów na powierzchni blachy stalowej, za każdym razem, gdy oś Z zmienia się o 1 mm, odcisk na blasze zmienia się z dużego na mały, a następnie z małego na duży. Najmniejszy punkt jest punktem ogniskowym.