یادگیری آسان · استفاده |مقاله ای در مورد تأثیر موقعیت تمرکز بر برش

برش لیزری یکی از کاربردهای مهم لیزر است، یعنی استفاده از آینه فوکوس برای متمرکز کردن پرتو لیزر بر روی سطح ماده برای ذوب شدن مواد و در عین حال استفاده از گاز فشرده به صورت کواکسیال با پرتو لیزر. مواد ذوب شده را باد کنید و پرتو لیزر و مواد را در یک فاصله مشخص ایجاد کنید.مسیرها نسبت به یکدیگر حرکت می کنند و در نتیجه شکل خاصی از شکاف را تشکیل می دهند.

عوامل اصلی موثر بر برش لیزر✦

فرآیند برش لیزری توسط مکانیسم حرکت، سیستم کنترل، لیزر و سر لیزر تکمیل می شود.بنابراین، عوامل مؤثر بر اثر برش عمدتاً از چهار بخش اصلی بالا می آیند.عوامل اصلی تأثیرگذار عبارتند از: توزیع انرژی پرتو، توان لیزر، قطر فوکوس، موقعیت فوکوس، سرعت برش، قطر نازل و غیره.

در بین تمام عواملی که بر اثر برش تاثیر می گذارد، تاثیرگذارترین آنها موقعیت فوکوس است.تغییر موقعیت کانونی معادل تغییر قطر پرتو برخوردی بر سطح ورق و زاویه تابش در داخل ورق است که بر شکل گیری شکاف و انعکاس پرتو در داخل شکاف تأثیر می گذارد و در نتیجه بر عرض شکاف، در حالی که عرض شکاف تحت تاثیر قرار خواهد گرفت.عرض تقریباً بر تمام اثرات برش مانند زبری سطح برش و حالت چسبندگی سرباره در پایین تأثیر می گذارد.

موقعیت فوکوس چیست✦

موقعیت کانونی (Z) نسبت به سطح بالایی ماده ای است که قرار است برش داده شود و به فاصله بین نقطه کانونی و آن اشاره دارد.معمولاً نقطه کانونی سطح ورق را کانونی صفر می نامند، به آن نقطه کانونی مثبت و نقطه کانونی زیر آن را کانونی منفی می گویند، نمودار شماتیک به شرح زیر است:

تاثیر موقعیت فوکوس✦

نمودار زیر رابطه بین موقعیت فوکوس (Z) و عرض (W) قسمت بالای سر در مواد پردازش شده را نشان می دهد.هنگامی که فوکوس روی سطح ورق است، عرض شکاف کوچکترین است، تغییر موقعیت فوکوس، خواه فوکوس منفی باشد یا فوکوس منفی، عرض شکاف گسترده تر می شود.بسته به فاصله کانونی سر برش مورد استفاده، درجه گشاد شدن سر متفاوت است.به طور کلی، هرچه فاصله کانونی لنز سر برش کمتر باشد و عمق کانونی کمتر باشد، تغییر فاصله کانونی با موقعیت کانونی بیشتر است.

قبل از برش هر ورق، فاصله بین نقطه کانونی و ورق باید تنظیم شود.معمولاً انتخاب موقعیت فوکوس برای مواد برش مختلف متفاوت خواهد بود، بنابراین چگونه به درستی انتخاب کنیم؟

نحوه انتخاب موقعیت فوکوس مناسب✦

Ø برش فوکوس مثبت

تمرکز بر روی بالای مواد برش است.پس از رسیدن پرتو به سطح ماده، دامنه تابش گسترده تر شده و در شکاف پخش می شود، به طوری که قسمت پایین شکاف بزرگتر از قسمت بالایی است.برای برش اکسیداسیون مناسب است، مانند برش اکسیژن فولاد کربن، که به اکسیژن کمک می کند تا به انتهای قطعه کار برسد تا در واکنش اکسیداسیون کامل شرکت کند.در عین حال، شکاف بزرگتر در پایین نیز به حذف سرباره کمک می کند.به طور کلی، برای برش اکسیژن فولاد کربنی، در یک محدوده خاص، هرچه فوکوس مثبت بزرگتر باشد، اندازه نقطه روی سطح ماده بزرگتر، سطح برش روشن تر و صاف تر است.و فراتر از یک محدوده مشخص، بخش پایین انرژی ممکن است کافی نباشد، همچنین باعث بریدگی یا سرباره در قسمت پایین شود.

▲ GW لیزر 2KW اکسیژن فوکوس مثبت برش فولاد کربن 15mm

Ø برش تمرکز منفی

در حین برش فوکوس منفی، تمرکز بر روی داخل ورق است و لیزر بر روی داخل ماده متمرکز می شود، که اطمینان می دهد که قسمت پایین شکاف دارای چگالی انرژی کافی است.شکاف در بالا گسترده و در پایین باریک است و قسمت بالایی دارای عرض برش زیادی است که سیالیت مذاب را بهبود می بخشد.اما قسمت پایینی عرض برش کمی دارد و به جریان هوای بزرگتری نیاز دارد.معمولاً هنگام برش با هوا یا نیتروژن از فوکوس منفی استفاده می شود.

▲ GW لیزر 6KW نیتروژن برش فوکوس منفی 10 میلی متری فولاد ضد زنگ

Ø برش فوکوس صفر

در حین برش با فوکوس صفر، سطح صفحه می تواند کوچکترین اندازه نقطه را به دست آورد، بنابراین محدوده ذوب نسبتاً باریک و کرف نسبتاً کوچک است که برای برش با دقت بالا مواد نازک مناسب است.

▲ GW لیزر 2KW نیتروژن صفر کک برنج 1mm

لیزرهایی که در بالا ذکر شد به ترتیب لیزرهای GW Laser 4S سری 2KW و P سری 6KW هستند.

سری 4S از طراحی ساختار نوری کاملاً جدید، خروجی تک حالته تک حفره‌ای، کیفیت پرتو بالاتر و هزینه‌های نگهداری پایین‌تر استفاده می‌کند که به تجهیزات پردازش لیزر راحتی و انعطاف‌پذیری بی‌نظیر یکپارچه‌سازی می‌دهد.

▲ لیزر GW Laser 4S سری 2KW

سری P طراحی مدولار جدیدی را اتخاذ می کند، میزان استفاده از فضای محصول بالاتر است، ظاهر کوچک و زیبا است، و عملکرد پایدار و قوی است.

▲ لیزر GW Laser P سری 6KW

ویژگی های برش و محدوده کاربردی موقعیت های کانونی مختلف✦

در سال های اخیر دامنه توان لیزرهای فیبر سال به سال افزایش یافته است و برای کاربردهای برش لیزری نیز از کیلووات به ده ها هزار وات رسیده است.GW Laser به طور مداوم کاربرد لیزرهای پرقدرت را بررسی کرده و یک خروجی لیزر حالت تخت با روشنایی بالا HBF منحصر به فرد ایجاد کرده است.ضمن اطمینان از کیفیت عالی برش صفحه ضخیم، نیازهای راندمان برش صفحه نازک را نیز در نظر می گیرد.

▲ لیزر پرقدرت سری GW Laser 5M

موقعیت فوکوس مشترک برش لیزر GW با توان بالا✦

در برنامه های برش واقعی، همچنین لازم است یک موقعیت فوکوس مناسب با توجه به الزامات خاص برش انتخاب شود.

اگر در کاربرد عملی سؤالی دارید، لطفاً برای ما پیام بگذارید!

وی چت: GWLaserTech

TikTok: 光惠激光

سینابلاگ: 光惠激光GWLaserTech