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​不锈钢激光切割的头部是什么样的
时间:2018年09月18日 17点36分05秒

不锈钢激光切割——百科讲解

激光切割头是激光切割机的重要组成部分,主要由光纤连接块、准直部分、聚焦部分、保护镜盒、本体、非接触式电容传感器、喷嘴及控制系统组成。

光纤连接块:光纤导入切割头的接口部分,常见的有QBH接口、QD接口,还有QCS、RK接口等,可以适配多种激光器。


准直组件:将出自光纤的发散光收敛起来,将其拉直或准直。准直组件还包括准直对中部分和水冷却部分。


聚焦组件:置于本体内,将准直后平行的激光束聚焦,切割工件。通过聚焦组件的调焦部分可以改变焦点位置,以满足切割不同材料和不同厚度板材的需求。


保护镜盒:用于将外界与切割头内部光路隔绝,保证光路密封,防止灰尘和杂质进入光路,延长光纤切割头的使用寿命。


传感器及控制盒:能使切割头与工件表面之间的距离长期、可靠地保持稳定,为获得最佳的切割质量提供保证。


喷嘴:安装在切割头前端,是激光束和铺助气体的排出通道。辅助气体经过喷嘴内腔后形成高速气流,将融熔材料吹走,达到切割的目的。同时还可以搜集电容信号和保护激光头内部镜片。


焦点与板材位置关系的选择与调试

焦点:在物理学上指平行光线经透镜折射或曲面镜反射后的会聚点。


不锈钢激光切割——百科讲解

应用:因为加工批次的不同,很多时候我们碰到的加工对象都是不同材料和厚度的板材,对于不同的板材为了保证切割质量,我们就需要相应地调整焦点位置。


5mm以下薄碳钢等:零焦距(焦点在工件表面)


铝材和不锈钢等材质:负焦距(焦点在工件表面下方)


厚钢板:正焦距(焦点在工件表面上方)


注意:不同材质和厚度的板材所需要的焦点位置都不一样,而实际加工中的跟随距离即切割头高度是定值,所以我们不能依靠调整切割头高度来调节焦点位置;因为聚焦镜的焦距是确定的,所以我们也不能通过调节焦距来调节焦点。

方法:我们通常用以下两种方法来调节焦点位置:移动聚焦镜调焦(F轴)、变曲率反射镜(VRM)调焦。


不锈钢激光切割——百科讲解

F轴调焦就是改变聚焦镜的位置来改变焦点位置,聚焦镜下降,焦点位置就下降;反之,焦点位置上升。如果采用电机驱动聚焦镜上下运动就可实现自动调焦。

VRM调焦方法就是在光束进入聚焦镜之前放置一个变曲率反射镜,通过改变变曲率镜背面冷却水的压力来改变它的曲率,进而改变光束的发散状况,达到焦点上下移动的效果。当水压增加时,变曲率镜向外弯曲,平行光束经变曲率镜后变得发散,焦点位置向下移动(相对于零焦点);反之,光束变得收敛,焦点位置向上移动。


不锈钢激光切割——百科讲解

原理:调焦控制过程是利用计算机系统通过光电检测系统和压力传感系统的反馈进行数据处理后,作为变曲率镜的输入控制信号输入计算机,对反馈的信号实时闭环监控,实现对光束质量和聚焦特性的自适应调控,达到调焦的效果。


优势:有了自动调焦功能,可显著提高激光切割机的加工效率:厚板穿孔时间大幅缩减;加工不同材质、不同厚度的工件,机器可自动将焦点快速调整到最合适的位置。



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