Làm thế nào để chọn vị trí tiêu điểm của máy cắt laser?

Trước khi cắt, phải xác định khoảng cách giữa tiêu điểm laser và vật liệu cắt. Các vị trí tiêu điểm khác nhau thường dẫn đến độ mịn cắt khác nhau, xỉ đáy khác nhau hoặc thậm chí không cắt được; các phôi và vật liệu cắt khác nhau thường dẫn đến các vị trí tiêu điểm khác nhau của máy cắt laser. Trước khi thảo luận về việc lựa chọn vị trí tiêu điểm, trước tiên chúng ta hãy tìm hiểu phương pháp định vị của vị trí tiêu điểm.

 

Như chúng ta đã biết, cắt laser là tập trung chùm tia laser vào một điểm thông qua gương hội tụ. Điểm này là "tiêu điểm", sau đó tấm kim loại được chiếu xạ bởi tiêu điểm sẽ bị nóng chảy và phân hủy bởi năng lượng cao để tạo thành dụng cụ cắt kim loại.

 

Có hai phương pháp chính để xác định vị trí tiêu điểm của quá trình cắt laser, đó là phương pháp đốt xiên và phương pháp đốt trực tiếp.

 

Sử dụng phương pháp đốt xiên, trước tiên bạn cần chuẩn bị một tấm gỗ, sau đó nghiêng tấm gỗ khoảng 10 độ, đặt đầu cắt tại điểm A và chiều cao từ điểm A đến gương hội tụ nhỏ hơn 20mm so với tiêu cự của gương hội tụ. Vào hệ thống để thiết lập đầu cắt và di chuyển 230mm theo chiều ngang và liên tục dọc theo trục x hoặc trục y. Lúc đầu, tia laser phát ra tia laser liên tục 200W. Khi đầu cắt dừng chuyển động, tia laser cũng dừng lại. Có thể thấy từ các vết cháy của tấm gỗ, từ rộng đến rộng, vết hẹp nhất được lấy làm vị trí tiêu điểm và ghi lại. Khoảng cách từ tấm gỗ đến thấu kính tại vị trí này chính là vị trí tiêu điểm của chùm tia laser thực tế.

 

Một phương pháp khác là đốt trực tiếp. Phương pháp này chủ yếu dựa trên thao tác thủ công. Nó cũng nghiêng tấm ván 85 độ, nâng đầu cắt lên 1,5 lần tiêu cự khỏi bàn làm việc, sau đó liên tục phát ra chùm tia laser 200W và di chuyển theo chiều ngang và nhanh chóng đến tấm ván bên dưới gương hội tụ. Điều này gần giống với phương pháp đốt xiên. Vị trí tiêu cự cuối cùng có thể được xác định bằng cách tham khảo bước cuối cùng của phương pháp đốt xiên.

 

Biết phương pháp định vị của vị trí tiêu điểm, chúng ta hãy xem xét phương pháp lựa chọn vị trí tiêu điểm. Chúng ta thường gọi khoảng cách từ tiêu cự đến bề mặt trên của phôi là tiêu cự của phần trên và phần dưới của phôi. Vị trí tiêu điểm phía trên phôi thường được gọi là tiêu điểm dương và vị trí tiêu điểm phía dưới phôi thường được gọi là tiêu điểm âm. Thay đổi vị trí tiêu điểm có nghĩa là thay đổi kích thước của điểm sáng, tăng khoảng cách tiêu điểm, làm cho điểm sáng dày hơn và mở rộng khoảng cách, do đó ảnh hưởng đến diện tích gia nhiệt, khoảng cách tiêu điểm và loại bỏ xỉ.

 

Cắt hội tụ dương có nghĩa là tiêu điểm cắt nằm trên phôi và tiêu điểm cắt nằm trên vật liệu. Khi cắt thép cacbon bằng phản ứng trùng hợp dương oxy, chiều rộng cắt của bề mặt cắt dưới lớn hơn chiều rộng cắt của bề mặt cắt trên, có lợi cho việc loại bỏ xỉ và oxy tiếp cận bề mặt cắt dưới tham gia vào phản ứng oxy hóa hoàn toàn. Trong phạm vi độ dài tiêu cự, tiêu điểm dương càng lớn, diện tích điểm trên bề mặt tấm càng lớn; và việc bổ sung nguồn nhiệt và gia nhiệt trước càng đầy đủ thì bề mặt cắt thép cacbon càng mịn và sạch. Sử dụng tia laser xung 10,000- watt để cắt các tấm thép không gỉ dày, cắt hội tụ dương ổn định hơn, có lợi cho việc loại bỏ xỉ và không dễ tạo ra ánh sáng xanh.

 

Cắt hội tụ âm có nghĩa là tiêu điểm cắt nằm trên phôi. Vì tiêu điểm cách xa bề mặt cắt nên chiều rộng cắt lớn hơn chiều rộng cắt của phôi và luồng khí cắt cần thiết đủ lớn và nhiệt độ đủ cao. Khi cắt thép không gỉ, cắt hội tụ âm có hiệu quả tốt, kết cấu bề mặt cắt đồng đều và mặt cắt ngang tốt. Trước khi cắt, vì lỗ đục có chiều cao nhất định nên hội tụ âm có thể giảm thiểu kích thước điểm trên lỗ và tối đa hóa mật độ năng lượng. Lỗ càng sâu thì hiệu ứng hội tụ âm càng tốt.

 

Cắt không tiêu điểm, tức là tiêu điểm cắt là bề mặt phôi. Bề mặt cắt gần tiêu điểm thường nhẵn hơn, bề mặt cắt xa tiêu điểm thường thô hơn. Phát minh hiện tại chủ yếu được sử dụng để cắt laser tấm mỏng liên tục và cắt laser xung của lá bay hơi công suất đỉnh cao.

 

Việc lựa chọn điểm cắt trongmáy cắt laserkhông phụ thuộc vào vật liệu của tấm cắt (thép không gỉ, thép cacbon) mà phụ thuộc vào phương pháp cắt (dao oxy hóa, dao nấu chảy).

 

 

Máy cắt laser cần áp dụng các phương pháp lấy nét khác nhau cho các phôi khác nhau. Vì các loại đầu cắt khác nhau có vị trí lấy nét và phương pháp điều chỉnh khác nhau, khi cắt thép không gỉ và thép cacbon, người dùng có thể chọn phương pháp lấy nét phù hợp theo các hiệu ứng lấy nét khác nhau và nhu cầu gia công của riêng mình, để phát huy hết lợi thế về hiệu suất của thiết bị cắt laser!