影響激光切割尺寸精度的因素有哪些

工作準(zhǔn)則

激光切割是一種使用激光切割材料的技術(shù)，通常用于工業(yè)制造應(yīng)用，但也開始被學(xué)校，小企業(yè)和業(yè)余愛好者使用。 激光切割的工作原理是通常通過光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)高功率激光器的輸出。 激光光學(xué)系統(tǒng)和CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)字控制)用于引導(dǎo)材料或產(chǎn)生的激光束。 用于切割材料的典型商用激光器將涉及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，以遵循要切割到材料上的圖案的CNC或G代碼。 聚焦的激光束指向材料，然后熔化，燃燒，蒸發(fā)，或被氣體噴射吹走，留下具有高質(zhì)量表面光潔度的邊緣。 工業(yè)激光切割機(jī)用于切割平板材料以及結(jié)構(gòu)和管道材料。

影響激光切割尺寸精度的因素

我們確認(rèn)一臺(tái)激光切割機(jī)制造商非常出色，切割精度是第一標(biāo)準(zhǔn)。因此，如何確定切割精度是否合格將從以下四個(gè)因素考慮

1. 激光發(fā)生器激光凝固的大小。如果光斑非常小，切割精度非常高，如果切割后間隙很小。結(jié)果表明，激光切割機(jī)的精度很高，質(zhì)量很高。

2. 工作臺(tái)的準(zhǔn)確性。如果工作臺(tái)的精度非常高，那么切割的精度將得到提高。因此，工作臺(tái)的精度也是測(cè)量激光發(fā)生器精度的一個(gè)非常重要的因素。

3. 激光束凝聚成錐形。切割時(shí)，激光束是向下逐漸變細(xì)，當(dāng)工件切割厚度非常大時(shí)，切割精度會(huì)降低，切出的間隙會(huì)非常大。

4. 切割材料不同，也會(huì)影響激光切割機(jī)的精度。在同樣的情況下，不銹鋼和鋁的切割精度會(huì)有很大差異，不銹鋼切割精度會(huì)更高，而且截面也會(huì)光滑。

如何聚焦激光

激光束通過聚焦透鏡聚焦。焦距鏡頭就像放大鏡和陽光。對(duì)于55mm鏡頭，激光束穿過鏡頭并會(huì)聚到距離鏡頭邊緣約55mm的最小點(diǎn)。激光束在這個(gè)“點(diǎn)”處被集中到最小尺寸。鑒于鏡頭安裝在焦管中，問題是如何將材料放在最佳位置進(jìn)行雕刻或切割。

首先，想一想所需的結(jié)果。無論何時(shí)我們想要雕刻，我們都希望激光束聚焦到最小的光斑和位于材料頂部表面的光斑。具有最小光斑尺寸將為我們提供最佳分辨率。最好的DPI(每英寸點(diǎn)數(shù))。激光機(jī)應(yīng)配備手動(dòng)高度測(cè)量工具。有些機(jī)器配有方形件或丙烯酸，以匹配焦管側(cè)面的標(biāo)記。其他機(jī)器配有一個(gè)塞尺，可以緊密配合在聚焦管噴嘴和材料頂面之間。

常規(guī)調(diào)整方法是將材料放置在工作臺(tái)上，然后移動(dòng)工作臺(tái)高度，使得材料的頂面位于激光束的焦點(diǎn)處。將工作臺(tái)移動(dòng)到合適的高度時(shí)使用測(cè)量工具。確保不要將工作臺(tái)移得太遠(yuǎn)。您不會(huì)想要損壞工作臺(tái)表面，材料或焦點(diǎn)組件。

大多數(shù)激光機(jī)具有可移動(dòng)的臺(tái)面高度。如果桌子工作臺(tái)移動(dòng)或已經(jīng)移動(dòng)到頂部，那么焦管可以進(jìn)行一些調(diào)整以上下移動(dòng)/滑動(dòng)約1.5英寸。首先，松開焦管螺母(或螺釘)。其次，將焦點(diǎn)管移動(dòng)到材料表面上方所需的高度。最后，擰緊焦管螺母(或螺釘)。

您可能擔(dān)心使用提供的工具將焦點(diǎn)放在規(guī)定的距離，但焦點(diǎn)似乎不正確。請(qǐng)記住，最佳焦距可能稍微靠近或遠(yuǎn)離鏡頭。在焦點(diǎn)組件下放置一塊扁平廢料(木材)。調(diào)整焦距，使材料稍微靠近焦距鏡頭。使用“激光”按鈕在木頭上制作測(cè)試點(diǎn)。光斑尺寸將大于雕刻的愿望。將桌子移離鏡頭一小段距離。將木材移動(dòng)到干凈的目標(biāo)位置。使用“激光”按鈕制作另一個(gè)測(cè)試點(diǎn)。光斑尺寸應(yīng)該變得更小。繼續(xù)移動(dòng)工作臺(tái)并在木材表面上制作測(cè)試點(diǎn)。當(dāng)斑點(diǎn)開始變大時(shí)，你剛剛通過了焦點(diǎn)。這是找到鏡頭真實(shí)焦距的最簡(jiǎn)單方法。

獲得最好的雕刻....

1.確保激光聚焦在材料上。

2.如果目標(biāo)材料是不平整的表面，則可能會(huì)發(fā)現(xiàn)激光失焦的區(qū)域。

3.如果您的目標(biāo)材料是定位銷并且您沒有使用旋轉(zhuǎn)附件。激光將在圖像的某些部分失焦。

4.如果您的圖像在激光切割的邊緣看起來模糊，但是被聚焦，那么您可能會(huì)嘗試以過高的速度進(jìn)行雕刻。將雕刻速度設(shè)置為較慢的速度。您還需要降低激光功率百分比，以免燒壞材料。

5.如果您的材料在雕刻區(qū)域顯示(掃描)線，則可能需要減少“掃描間隙”。 “掃描間隙”是軌道在雕刻機(jī)掃描通道之間沿Y方向移動(dòng)的空間量。將“掃描間隙”設(shè)置為較低的數(shù)字將提供更好的分辨率。使用一些材料(陽極氧化鋁，硬塑料和硬木)，掃描間隙為0.05可以提供優(yōu)異的結(jié)果。玻璃的良好環(huán)境是0.07。在軟塑料中，需要0.1的掃描間隙以確保塑料不會(huì)結(jié)晶。 0.1的設(shè)置適用于柔軟的木材。

如果您經(jīng)常雕刻距焦點(diǎn)距離不同的材料，那么購買焦距較長(zhǎng)的焦距鏡頭可能是個(gè)好主意。較長(zhǎng)的焦距將更緊密地聚焦更遠(yuǎn)的距離。

類型

激光切割中使用三種主要類型的激光。 CO2激光器適用于切割，鏜孔和雕刻。釹(ND)和釹 - 釔 - 鋁 - 石榴石(ND-YAG)激光器的風(fēng)格相同，僅在應(yīng)用上有所不同。 ND用于鉆孔，并且需要高能量但低重復(fù)。 ND-YAG激光器用于需要非常高功率和鏜孔和雕刻的場(chǎng)合。 CO2和ND / ND-YAG激光器均可用于焊接。

CO2激光器的常見變體包括快速軸流，慢軸流，橫流和板坯。

CO2激光器通常通過使電流通過氣體混合物(DC激發(fā))或使用射頻能量(RF激發(fā))來“泵浦”。 RF方法更新，并且變得更加流行。由于DC設(shè)計(jì)需要腔內(nèi)的電極，它們可能會(huì)遇到電極腐蝕和電極材料在玻璃器皿和光學(xué)器件上的電鍍。由于RF諧振器具有外部電極，因此它們不容易出現(xiàn)這些問題。

CO2激光器用于許多材料的工業(yè)切割，包括低碳鋼，鋁，不銹鋼，鈦，任務(wù)板，紙張，蠟，塑料，木材和織物。 YAG激光器主要用于切割和劃線金屬和陶瓷。

除電源外，氣流類型也會(huì)影響性能。在快速軸流式諧振器中，二氧化碳，氦氣和氮?dú)獾幕旌衔锿ㄟ^渦輪機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)以高速循環(huán)。橫流激光器以較低的速度循環(huán)氣體混合物，需要更簡(jiǎn)單的鼓風(fēng)機(jī)。板式或擴(kuò)散冷卻諧振器具有靜態(tài)氣體場(chǎng)，其不需要加壓或玻璃器皿，從而節(jié)省了更換渦輪機(jī)和玻璃器皿。

激光發(fā)生器和外部光學(xué)器件(包括聚焦透鏡)需要冷卻。根據(jù)系統(tǒng)尺寸和配置，廢熱可以通過冷卻劑或直接傳遞到空氣中。水是常用的冷卻劑，通常通過冷卻器或傳熱系統(tǒng)循環(huán)。

激光微射流是一種水射流引導(dǎo)激光器，其中脈沖激光束耦合到低壓水射流中。這用于執(zhí)行激光切割功能，同時(shí)使用水射流引導(dǎo)激光束，非常像光纖，通過全內(nèi)反射。這樣做的好處是水還可以去除碎屑并冷卻材料。與傳統(tǒng)的“干式”激光切割相比，其他優(yōu)勢(shì)還在于高切割速度，平行切口和全方位切割。

光纖激光器是一種固態(tài)激光器，在金屬切割行業(yè)中迅速發(fā)展。與CO2不同，纖維技術(shù)使用固體增益介質(zhì)，而不是氣體或液體。 “種子激光器”產(chǎn)生激光束，然后在玻璃纖維內(nèi)放大。波長(zhǎng)僅為1.064微米的光纖激光器產(chǎn)生極小的光斑尺寸(與CO2相比，最小可小100倍)，使其成為切割反射金屬材料的理想選擇。與二氧化碳相比，這是纖維的主要優(yōu)勢(shì)之一

審核編輯：湯梓紅