레이저 절단 기술에는 두 가지 유형이 있습니다. 첫 번째는 금속 재료용 펄스 레이저이고 두 번째는 비금속 재료용 연속 레이저입니다. 후자는 레이저 절단 기술의 중요한 응용 분야입니다.
레이저 절단기의 몇 가지 핵심 기술은 빛, 기계 및 전기의 통합 기술입니다. 레이저 절단기에서 레이저 빔의 매개변수, 기계의 성능과 정확도, 수치 제어 시스템은 모두 레이저 절단의 효율성과 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 특히 절단 정확도가 높거나 두께가 두꺼운 부품의 경우 다음 핵심 기술을 숙달하고 해결해야 합니다.
초점 위치 제어 기술
레이저 절단의 장점 중 하나는 빔의 높은 에너지 밀도(일반적으로 10W/cm2)입니다. 에너지 밀도는 면적에 반비례하기 때문에 초점 직경은 가능한 한 작아서 좁은 슬릿을 생성합니다. 동시에 초점 직경은 렌즈의 초점 깊이에 비례합니다. 초점 렌즈의 초점 깊이가 작을수록 초점 직경이 작아집니다. 그러나 절단 시 튀는 현상이 발생하고 렌즈가 작업물에 너무 가까워 렌즈가 손상될 수 있습니다. 따라서 초점거리는 5"~7.5" (127~190mm)는 일반 고출력 CO2 레이저 절단기 산업 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 실제 초점 직경은 0.1~0.4mm입니다. 고품질 절단의 경우 효과적인 초점 깊이는 렌즈 직경 및 절단되는 재료와도 관련이 있습니다. 예를 들어, 5" 렌즈, 초점 깊이는 +2% 이내입니다. 초점 거리가 약 5mm입니다. 따라서 절단할 재료의 표면을 기준으로 초점 위치를 제어하는 것이 매우 중요합니다. 절단 품질 및 절단 속도와 같은 요소를 고려하면 원칙은 상단 6mm 금속 재료이며 초점은 표면에 있습니다. 6mm 탄소강, 초점은 표면 위에 있습니다. 6mm 스테인리스 스틸, 초점은 표면 아래에 있습니다. 특정 치수는 실험에 의해 결정됩니다.
산업 생산에서 초점 위치를 결정하는 세 가지 쉬운 방법이 있습니다.
(1) 인쇄 방법 : 절단 헤드를 위에서 아래로 이동하고 레이저 빔을 플라스틱 판에 인쇄하고 인쇄 직경이 가장 작은 지점에 초점을 맞 춥니 다.
(2) 경사판 방식: 수직축과 비스듬하게 놓인 플라스틱 판을 이용하여 수평으로 당겨 레이저 빔의 가장 작은 점을 초점으로 한다.
(3) 블루 스파크 방법: 노즐을 제거하고 공기를 불어넣고 펄스 레이저를 스테인리스 강판에 치고 가장 큰 파란색 스파크가 초점이 될 때까지 절단 헤드를 위에서 아래로 움직입니다.
플라잉 라이트 경로의 절단기의 경우 빔 발산 각도로 인해 절단의 가까운 끝과 먼 끝의 광학 경로 길이가 다르고 초점을 맞추기 전의 빔 크기가 다릅니다. 입사빔의 직경이 클수록 초점의 직경은 작아집니다. 초점을 맞추기 전에 빔 크기의 변경으로 인한 초점 크기의 변경을 줄이기 위해 국내외 레이저 절단 시스템 제조업체는 사용자가 선택할 수 있는 몇 가지 특수 장치를 제공합니다.
(1) 병렬 광 파이프. 이것은 빔 확장을 위해 CO2 레이저의 출력단에 콜리메이터를 추가하는 일반적으로 사용되는 방법입니다. 빔이 확장된 후 빔의 직경이 커지고 발산 각도가 작아지므로 절단 작업 범위의 근위 및 말단이 초점을 맞추기 전의 빔 크기가 거의 동일합니다.
(2) 이동 렌즈의 독립적인 하부 축을 절단 헤드에 추가합니다. 절단 헤드는 노즐과 재료 표면(스탠드 오프) 사이의 거리를 제어하는 Z축에서 두 개의 독립적인 부분입니다. 공작 기계 테이블이 이동하거나 광축이 이동하면 빔이 근위 끝에서 말단 F 축으로 동시에 이동하므로 빔이 집속된 후 전체 처리 영역에서 빔 스폿 직경이 동일하게 유지됩니다. 그림 2와 같이.
(3) 포커싱 렌즈(보통 금속 반사식 포커싱 시스템)의 수압을 제어합니다. 포커싱 전의 빔 크기가 작아지고 초점 직경이 커지면 수압이 자동으로 제어되어 초점 곡률을 변경하여 초점 직경을 더 작게 만듭니다.
(4) 플라잉 광로 절단기에 x 및 y 방향 보상 광로 시스템을 추가합니다. 즉, 절단 말단의 광로가 증가하면 보상 광로가 짧아지고; 반대로, 절단의 근위단에서의 광로가 감소될 때, 보상 광로가 증가되어 광로 길이를 일정하게 유지한다.
