Existem dois tipos de tecnologia de corte a laser: o primeiro é laser pulsado para materiais metálicos e o segundo é laser contínuo para materiais não metálicos. Este último é um importante campo de aplicação da tecnologia de corte a laser.
Várias tecnologias-chave de máquina de corte a laser são tecnologia integrada de luz, máquina e eletricidade. Na máquina de corte a laser, os parâmetros do feixe de laser, o desempenho e a precisão da máquina e o sistema de controle numérico afetam diretamente a eficiência e a qualidade do corte a laser. Especialmente para peças com alta precisão de corte ou grande espessura, as seguintes tecnologias-chave devem ser dominadas e resolvidas:
Tecnologia de controle de posição de foco
Uma das vantagens do corte a laser é a alta densidade de energia do feixe, geralmente 10W / cm2. Como a densidade de energia é inversamente proporcional à área, o diâmetro do ponto focal é o menor possível para produzir uma fenda estreita; ao mesmo tempo, o diâmetro do ponto focal também é proporcional à profundidade focal da lente. Quanto menor for a profundidade focal da lente de foco, menor será o diâmetro do ponto focal. No entanto, há respingos no corte e a lente está muito perto da peça de trabalho para danificá-la. Portanto, o comprimento focal de 5" ~ 7,5" (127 ~ 190 mm) é amplamente utilizado em aplicações industriais de máquinas de corte a laser CO2 de alta potência em geral. O diâmetro real do ponto focal está entre 0,1 ~ 0,4 mm. Para corte de alta qualidade, a profundidade focal efetiva também está relacionada ao diâmetro da lente e ao material que está sendo cortado. Por exemplo, cortar aço carbono com 5" lente, a profundidade focal está dentro de +2 % do comprimento focal, que é cerca de 5 mm. Portanto, é muito importante controlar a posição do ponto focal em relação à superfície do material a ser cortado. Levando em consideração fatores como qualidade de corte e velocidade de corte, o princípio é O material de metal de 6 mm superior, o foco está na superfície; o aço carbono de 6 mm, o foco está acima da superfície; o aço inoxidável de 6 mm, o foco está abaixo da superfície. As dimensões específicas são determinadas por experimentos.
Existem três maneiras fáceis de determinar a posição focal na produção industrial:
(1) Método de impressão: A cabeça de corte é movida de cima para baixo e o feixe de laser é impresso na placa de plástico e o ponto com o menor diâmetro de impressão é o foco.
(2) Método da placa inclinada: Use uma placa de plástico colocada obliquamente em um ângulo com o eixo vertical para puxá-la horizontalmente para encontrar o menor ponto do feixe de laser como o foco.
(3) Método de centelha azul: remova o bico, sopre o ar, acerte o laser de pulso na placa de aço inoxidável, faça o movimento da cabeça de corte de cima para baixo, até que a maior centelha azul seja o foco.
Para a máquina de corte do trajeto da luz voadora, devido ao ângulo de divergência do feixe, o comprimento do trajeto óptico da extremidade próxima e da extremidade distante do corte são diferentes, e o tamanho do feixe antes da focagem é diferente. Quanto maior o diâmetro do feixe incidente, menor será o diâmetro do ponto focal. A fim de reduzir a alteração do tamanho do ponto focal causada pela alteração do tamanho do feixe antes de focar, os fabricantes de sistemas de corte a laser no país e no exterior fornecem alguns dispositivos especiais para os usuários escolherem:
(1) Tubo de luz paralelo. Este é um método comumente usado, que consiste em adicionar um colimador à extremidade de saída do laser de CO2 para a expansão do feixe. Depois que o feixe se expande, o diâmetro do feixe fica maior e o ângulo de divergência fica menor, de modo que as extremidades proximal e distal da faixa de trabalho de corte. O tamanho do feixe antes de focar é quase o mesmo.
(2) Adicione um eixo inferior independente da lente móvel à cabeça de corte, que são duas partes independentes do eixo Z que controla a distância entre o bico e a superfície do material (afastamento). Quando a mesa da máquina-ferramenta se move ou o eixo óptico se move, o feixe se move da extremidade proximal para o eixo F distal ao mesmo tempo, de modo que o diâmetro do ponto do feixe permanece o mesmo em toda a área de processamento após o feixe ser focalizado. Conforme mostrado na Figura 2.
(3) Controle a pressão da água da lente de foco (geralmente um sistema de foco reflexivo de metal). Se o tamanho do feixe antes do foco ficar menor e o diâmetro do ponto focal ficar maior, a pressão da água é controlada automaticamente para alterar a curvatura do foco para tornar o diâmetro do ponto focal menor.
(4) Adicione o sistema de caminho óptico de compensação da direção xey na máquina de corte de caminho óptico voador. Ou seja, quando o caminho óptico na extremidade distal do corte é aumentado, o caminho óptico de compensação é encurtado; pelo contrário, quando o caminho óptico na extremidade proximal do corte é diminuído, o caminho óptico de compensação é aumentado para manter o comprimento do caminho óptico consistente.
