Lasersvetsning med fokuseringsmetod

Lasersvetsningfokuseringsmetod

När en laser kommer i kontakt med en ny apparat eller utför ett nytt experiment måste det första steget vara fokusering. Endast genom att hitta fokusplanet kan andra processparametrar som defokuseringsmängd, effekt, hastighet etc. bestämmas korrekt, för att få en tydlig förståelse.

Principen för fokusering är följande:

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

Som visas i figur 1 och 2 är fokusdjupsegenskaperna för laserstrålar med olika energier olika, och galvanometrar och single-mode- och multimodelasrar är också olika, vilket främst återspeglas i den rumsliga fördelningen av kapaciteten. Vissa är relativt kompakta, medan andra är relativt smala. Därför finns det olika fokuseringsmetoder för olika laserstrålar, vilka generellt är indelade i tre steg.

Figur 1 Schematiskt diagram över fokusdjup för olika ljusfläckar

Figur 2 Schematiskt diagram över fokusdjup vid olika förstoringar

Styrpunktsstorlek på olika avstånd

Snedställningsmetod:

1. Bestäm först fokusplanets ungefärliga avstånd genom att styra ljusfläcken och bestäm den ljusaste och minsta punkten på den styrande ljusfläcken som det initiala experimentella fokuset;

2. Plattformskonstruktion, som visas i figur 4

Figur 4 Schematisk bild av utrustning för sned linjefokusering

2. Försiktighetsåtgärder vid diagonala penseldrag

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

(2) Ju större stålplattans lutningsvinkel är, desto bättre. Försök att ligga runt 45-60 grader och ställ in mittpunkten vid grovpositioneringsfokuspunkten med den minsta och ljusaste styrande ljusfläcken.

(3) Börja sedan dra strängar, vilken effekt uppnår strängar? I teorin kommer denna linje att vara symmetriskt fördelad runt fokuspunkten, och banan kommer att genomgå en process där den ökar från stor till liten, eller ökar från liten till stor och sedan minskar;

(4) Halvledare hittar den tunnaste punkten, och stålplattan blir också vit vid fokuspunkten med tydliga färgkaraktäristik, vilket också kan tjäna som grund för att lokalisera fokuspunkten;

(5) För det andra bör fiberoptiken försöka kontrollera bakåtmikropenetrationen så mycket som möjligt, med mikropenetration vid fokuspunkten, vilket indikerar att fokuspunkten är i mittpunkten av bakåtmikropenetrationslängden. Vid denna punkt är grovpositioneringen av fokuspunkten slutförd, och linjelaserassisterad 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 fokuseringen på grund av ljusledarpunkten, vilket är positioneringsfokus, och sedan utföra den slutliga fokusplansverifieringen.

(1) Verifiering utförs med hjälp av pulspunkter. Principen är att gnistor stänks vid fokuspunkten, och ljudegenskaperna är tydliga. Det finns en gränspunkt mellan fokuspunktens övre och nedre gränser, där ljudet skiljer sig avsevärt från stänk och gnistor. Registrera fokuspunktens övre och nedre gränser, och mittpunkten är fokuspunkten.

(2) Justera linjelaserns överlappning igen, och fokus är redan positionerat med ett fel på cirka 1 mm. Experimentell positionering kan upprepas för att förbättra noggrannheten.

Figur 6 Demonstration av gniststänk vid olika arbetsavstånd (defokuseringsmängd)

Figur 7 Schematiskt diagram över pulspunktning och fokusering

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