Fokuseringsmetod för lasersvetsning

Lasersvetsningfokuseringsmetod

När en laser kommer i kontakt med en ny enhet eller genomför ett nytt experiment måste det första steget vara att fokusera. Endast genom att hitta fokalplanet kan andra processparametrar såsom defokuseringsmängd, effekt, hastighet etc. bestämmas korrekt, för att få en klar förståelse.

Principen för fokusering är som följer:

För det första är laserstrålens energi inte jämnt fördelad. På grund av timglasformen på vänster och höger sida av fokusspegeln är energin mest koncentrerad och starkast i midjepositionen. För att säkerställa bearbetningseffektivitet och kvalitet är det i allmänhet nödvändigt att lokalisera fokalplanet och justera defokuseringsavståndet baserat på detta för att bearbeta produkten. Om det inte finns något fokalplan kommer efterföljande parametrar inte att diskuteras, och felsökning av ny utrustning bör också först avgöra om fokalplanet är korrekt. Därför är lokalisering av fokalplanet den första lektionen i laserteknik.

Såsom visas i figurerna 1 och 2 är bränndjupsegenskaperna för laserstrålar med olika energier olika, och galvanometrarna och singelmods- och multimodslasrarna är också olika, huvudsakligen återspeglas i den rumsliga fördelningen av förmågor. Vissa är relativt kompakta, medan andra är relativt smala. Därför finns det olika fokuseringsmetoder för olika laserstrålar, som generellt är indelade i tre steg.

Figur 1 Schematiskt diagram över bränndjupet för olika ljuspunkter

Figur 2 Schematiskt diagram över brännvidd vid olika styrkor

Styr fläckstorlek på olika avstånd

Slutningsmetod:

1. Bestäm först det ungefärliga omfånget för fokalplanet genom att styra ljuspunkten, och bestäm den ljusaste och minsta punkten på den vägledande ljuspunkten som initialt experimentellt fokus;

2. Plattformskonstruktion, som visas i figur 4

Figur 4 Schematiskt diagram över utrustning för fokusering av sned linje

2. Försiktighetsåtgärder för diagonala slag

(1) I allmänhet används stålplåtar, med halvledare inom 500W och optiska fibrer runt 300W; Hastigheten kan ställas in på 80-200mm

(2) Ju större stålplåtens lutande vinkel är, desto bättre, försök att vara runt 45-60 grader och ställ in mittpunkten på den grova positioneringsbrännpunkten med den minsta och ljusaste vägledande ljuspunkten;

(3) Börja sedan stringing, vilken effekt uppnår stringing? I teorin kommer denna linje att vara symmetriskt fördelad runt brännpunkten, och banan kommer att genomgå en process av att öka från stor till liten, eller öka från liten till stor och sedan minska;

(4) Halvledare hittar den tunnaste punkten, och stålplåten kommer också att bli vit vid brännpunkten med uppenbara färgegenskaper, vilket också kan tjäna som grund för att lokalisera brännpunkten;

(5) För det andra bör fiberoptiken försöka kontrollera den bakre mikropenetrationen så mycket som möjligt, med mikropenetration vid brännpunkten, vilket indikerar att brännpunkten är i mitten av den bakre mikropenetrationslängden. Vid denna punkt är den grova positioneringen av brännpunkten klar och linjelaserstödd positionering används för nästa steg.

Figur 5 Exempel på diagonala linjer

Figur 5 Exempel på diagonala linjer vid olika arbetsavstånd

3. Nästa steg är att nivellera arbetsstycket, justera linjelasern så att den sammanfaller med fokus på grund av ljusledarpunkten, som är positioneringsfokus, och utför sedan den slutliga fokalplansverifieringen

(1) Verifiering utförs genom användning av pulspunkter. Principen är att gnistor stänker vid brännpunkten, och ljudegenskaperna är uppenbara. Det finns en gränspunkt mellan de övre och nedre gränserna för brännpunkten, där ljudet skiljer sig väsentligt från stänk och gnistor. Spela in de övre och nedre gränserna för brännpunkten, och mittpunkten är brännpunkten,

(2) Justera linjelaseröverlappningen igen, och fokus är redan placerat med ett fel på cirka 1 mm. Kan upprepa experimentell positionering för att förbättra noggrannheten.

Figur 6 Demonstration av gniststänk vid olika arbetsavstånd (mängd oskärpa)

Figur 7 Schematiskt diagram över pulspunkter och fokusering

Det finns också en punkteringsmetod: lämplig för fiberlasrar med större brännvidd och betydande förändringar i punktstorlek i Z-axelns riktning. Genom att trycka på en rad punkter för att observera trenden av förändringar i punkterna på stålplåtens yta, varje gång Z-axeln ändras med 1 mm, ändras avtrycket på stålplåten från stort till litet, och sedan från litet till stor. Den minsta punkten är brännpunkten.