Det er to typer laserskjæringsteknologi: den første er pulserende laser for metallmaterialer, og den andre er kontinuerlig laser for ikke-metalliske materialer. Sistnevnte er et viktig anvendelsesområde innen laserskjæringsteknologi.
Flere viktige teknologier for laserskjæremaskin er integrert teknologi for lys, maskin og elektrisitet. I laserskjæremaskinen påvirker laserstrålens parametere, maskinens ytelse og nøyaktighet og det numeriske kontrollsystemet direkte laserskjæringens effektivitet og kvalitet. Spesielt for deler med høy skjæringsnøyaktighet eller stor tykkelse må følgende nøkkelteknologier mestres og løses:
Fokusposisjonskontrollteknologi
En av fordelene med laserskjæring er strålens høye energitetthet, vanligvis 10W/cm2. Siden energitettheten er omvendt proporsjonal med området, er brennpunktets diameter så liten som mulig for å frembringe en smal spalte; samtidig er brennpunktets diameter også proporsjonal med objektivets brennvidde. Jo mindre brennvidde dybden til fokuseringslinsen er, desto mindre er fokuspunktets diameter. Det er imidlertid sprut i skjæring, og linsen er for nær arbeidsstykket til å skade linsen. Derfor er brennvidden på 5&~ 7,5" (127 ~ 190mm) er mye brukt i generelle høyeffektive CO2 laserskjæremaskiner industrielle applikasjoner. Den faktiske brennpunktsdiameteren er mellom 0,1 ~ 0,4 mm. For kutting av høy kvalitet er den effektive brenndybden også relatert til objektivdiameteren og materialet som kuttes. For eksempel kutting av karbonstål med et 5&-kvot; brennvidde er innenfor +2 % av brennvidden, som er omtrent 5 mm. Derfor er det veldig viktig å kontrollere brennpunktets posisjon i forhold til overflaten på materialet som skal kuttes. Tatt i betraktning faktorer som skjærekvalitet og skjærehastighet, er prinsippet Det øverste 6 mm metallmaterialet, fokuset er på overflaten; 6 mm karbonstål, fokuset er over overflaten; 6 mm rustfritt stål, fokuset er under overflaten. De spesifikke dimensjonene bestemmes av eksperimenter.
Det er tre enkle måter å bestemme brennpunktet i industriell produksjon:
(1) Utskriftsmetode: Skjærehodet flyttes fra topp til bunn, og laserstrålen skrives ut på plastplaten, og stedet med den minste utskriftsdiameteren er fokus.
(2) Metoden for skrå plate: Bruk en plastplate plassert på skrå i en vinkel mot den vertikale aksen for å trekke den horisontalt for å finne det minste punktet på laserstrålen som fokus.
(3) Blå gnistmetode: fjern dysen, blås luften, slå pulslaseren på den rustfrie stålplaten, få skjærehodet til å bevege seg fra topp til bunn, til den største blå gnisten er i fokus.
På grunn av strålens divergensvinkel er den optiske banelengden for nærenden og den fjerne enden av skjæringen forskjellig for skjæremaskinen på den flygende lysbanen, og strålestørrelsen før fokusering er forskjellig. Jo større diameteren på den innfallende strålen er, desto mindre er fokuspunktets diameter. For å redusere endringen av brennpunktsstørrelsen forårsaket av endringen i strålestørrelsen før fokusering, tilbyr produsentene av laserskjæringssystemer i inn- og utland noen spesielle enheter som brukerne kan velge:
(1) Parallelt lysrør. Dette er en vanlig metode, som er å legge en kollimator til utgangsenden av CO2 -laseren for stråleutvidelse. Etter at strålen ekspanderer, blir strålens diameter større og divergensvinkelen blir mindre, slik at de proksimale og distale ender av skjæreområdet. Strålestørrelsen før fokusering er nesten den samme.
(2) Legg til en uavhengig nedre akse for den bevegelige linsen til skjærehodet, som er to uavhengige deler fra Z -aksen som styrer avstanden mellom dysen og overflaten av materialet (stå av). Når verktøytabellen beveger seg eller den optiske aksen beveger seg, beveger strålen seg fra den proksimale enden til den distale F -aksen samtidig, slik at strålepunktdiameteren forblir den samme i hele behandlingsområdet etter at strålen er fokusert. Som vist i figur 2.
(3) Kontroller vanntrykket til fokuseringslinsen (vanligvis et metallreflekterende fokuseringssystem). Hvis strålestørrelsen før fokusering blir mindre og brennpunktets diameter blir større, kontrolleres vanntrykket automatisk for å endre fokuskurven for å gjøre brennpunktets diameter mindre.
(4) Legg til x og y retningskompensasjon optisk banen system på den flygende optiske banen skjæremaskin. Det vil si at når den optiske banen ved den distale enden av skjæringen økes, blir den optiske kompensasjonsbanen forkortet; tvert imot, når den optiske banen i den proksimale enden av skjæringen reduseres, økes den optiske kompensasjonsbanen for å holde den optiske banen lengde konsistent.
