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激光束焦點位置的測定方法有哪些

發布時間:2023-05-17 22:01:07

1. 如何找焦點,寫出步驟

你好!若是凸透鏡的焦點,則方法如下,可以任選一種,求出焦距,即可知道焦點:
(1)平行光聚焦法:
實驗器材:凸透鏡、白紙、刻度尺
實驗方法:取出要測定焦距的凸透鏡,正對著太陽光,再把一張紙放在它的另一側,來回移動,觀察光斑(亮點)的變化。調整凸透鏡的位置,讓光斑變得最小、最亮。用刻度尺量出光斑到凸透鏡中心的距離,記錄下來。再重復以上實驗2次,求3次測得距離的平均值,即為此凸透鏡的焦距。
(2)平行光線法:
實驗器材:光具座、燈泡、凸透鏡、光屏、刻度尺
實驗方法:將燈泡、凸透鏡、光屏三者中心放在同一高度上,來回移動燈泡和光屏,直到在透鏡另一側得到一束平行光(通常情況下,平行光束難以直接觀察,可藉助於比較光束所形成的光斑與透鏡面的大小判斷,若相等則可認定為平行光束),則小燈泡的位置即為該凸透鏡焦點的位置。用刻度尺測出小燈泡到凸透鏡中心的距離,即為該凸透鏡的焦距。再重復以上實驗2次,求3次測得距離的平均值,即為此凸透鏡的焦距。
(3)二倍焦距法:
實驗器材:光具座、燈泡、凸透鏡、光屏、刻度尺
實驗方法:將燈泡、凸透鏡、光屏三者中心放在同一高度上,來回移動燈泡和光屏,直到光屏上形成倒立的、等大的實像,用刻度尺測出燈泡或光屏到凸透鏡中心的距離u或v,則f=u/2=v/2。重復以上實驗2次,求3次測得距離的平均值,即為此凸透鏡的焦距。
(4)十倍焦距法:
實驗器材:燈泡(較遠的窗)、凸透鏡、白紙、刻度尺
實驗方法:使較遠的窗或正在發光的燈泡通過凸透鏡在白紙上成清晰的像,用刻度尺測出光屏與凸透鏡中心的距離就近似等於透鏡的焦距。再重復以上實驗2次,求3次測得距離的平均值,即為此凸透鏡的焦距。
(5)焦點不成像法:
實驗器材:小燈泡、凸透鏡、刻度尺
實驗方法:先使凸透鏡與小燈泡緊靠,透過凸透鏡觀看燈泡里的燈絲,並逐漸增大凸透鏡與燈泡之間的距離,從看得見到剛好看不見時,測出凸透鏡與燈絲之間的距離即為焦距。再重復以上實驗2次,求3次測得距離的平均值,即為此凸透鏡的焦距。

希望幫助到你,若有疑問,可以追問~~~
祝你學習進步,更上一層樓!(*^__^*)

2. 如何使用激光焦點試紙測激光焦點

激光切割的優點之一就是光束的能量密度高,所以焦點光斑直徑會盡可能的小,以便產生極微小的切縫。因為聚焦透鏡的焦深越小,焦點光斑的直徑就越小。對於高質量、高精度的切割,有效焦深還與透鏡直徑和被切材料有關,因此控制焦點和被切材料表面的位置是十分重要的。
我們從以下三咐滾氏個方面來分析切割焦點因材料和要求的不同而做不同的選擇。
1、切割焦點在工件表面
這種方式也成為0焦距,一般常見於SPC,SPH,SS41等工件切割時使用,使用的時候切割機的焦點選在貼近工件表面,這種模式下的工件上下表面光滑度不一樣,一般而言貼近焦點的切割面相對很光滑,而遠離切割焦點的下表面顯得粗糙。這種模式應根據實際應用中上表面和下表面的工藝要求而定。
2、切割焦點在工件裡面
這種方式也成為正焦距。當你需要切割的工件為不銹鋼或者鋁材鋼板時常用切割點在工件裡面的模式。但這種方式的一個缺點是,由於焦點原理切割表面,切幅相對比切割點在工件表面大,同時這種模式下需要的切割氣流要大,溫度要足,切割穿孔時間稍長點。所以當你選工件的材質主要為不銹鋼或者鋁材燈硬度大的材質時候選用。
3、切割焦點在工件上面
這種方式我們也成為負焦距,因為切割點不是位於切割材料備模的表面也不是位於切割材料的裡面,而是定位在切割材料的上方。這種方式主要使用與切割厚度高的材質。這種方式之所以將焦點定位在切割材質的上方,主要是因為厚板需要的切幅大,否則噴嘴輸送的氧氣極容易出現導致不足而致使切割衡散溫度下降。但這種方式的一個缺點是,切割面比較粗糙,不太實用於精密度高的切割。

3. 激光切割機如何找焦點

由於激光功率密度對切臘洞割速度影響很大,焦點位置的選擇顯得尤其重要。激光束聚集後的知圓光斑大小與透鏡焦長成正比。在工業領域確定切割焦點的簡單方法有以下三種:
1.列印法:使切割頭從上往下運動,在塑料板上進行激光束列印,列印直徑最小處為焦點。
2.斜板法:用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動,尋找激光束的最 小處為焦點。
3.藍色火花法:去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上往下運動,直至藍色火花最大處為焦點。
當下,許多廠商的機器都實現了自動調焦。有了自動調焦功能,可顯著提高激光切割機的加工效率:厚板穿孔時搭局塌間大幅縮減;加工不同材質、不同厚度的工件,機器可自動將焦點快速調整到最合適的位置。

4. 激光切割機如何找焦點

通常採用激光焦點位置的定位方法有:數控定位打點法、斜面焦點燒灼法以及直線燒灼法。

①數控定位打點法:用一塊平整光潔的白色硬紙板,平鋪在工作台上面,激光切割頭設定在其上方,聚焦鏡距離紙板的高度比聚焦鏡的焦距臘弊稿尺寸偏小10mm位置,比如聚焦鏡的焦距是127mm,則將聚焦鏡設定在距離紙板大約117mm。數控系統設定切割頭沿x軸或y軸每10mm移動一次,每次移動的同時z軸上升1mm,可以設定20次連續移動的距離。每次移動到位時,用激光器發出1個200W的脈沖激光除,在紙板上打一個孔。移動20次共打孔20個,z軸高度升高20mm。觀察這20個孔,可以發現孔的直徑是從大到小,然輪孝後又從小到大逐漸變化的。找到孔直徑最小的位置就是焦點位置,把這一點記錄下來。測量在這個位置是紙板距離鏡片的距離就是實際的激光束卜正焦點位置。

②斜面焦點燒灼法:將平直的木板斜放在工作台上面,斜度大約10度。把切割頭設定在A點,A點距離聚焦鏡的高度尺寸比聚焦鏡的焦距尺寸偏小20mm,數控系統設定切割頭沿x軸或y軸連續水平移動230mm,移動開始時激光器輸出200W連續激光,切割頭移動停止的同時激光也停止。這是尅看到木板上有一條從寬變窄,又從窄變寬的激光束的燒灼痕跡。取痕跡最窄處為焦點位置,把這一點記錄下來,測量在這個位置的木板距離鏡片的距離就是實際的激光束焦點位置。

③直接燒灼法:手持一塊木板平直的木板,立在切割工作檯面85度角,把切割頭提高到聚焦鏡距離工作台表面大約1.5倍焦距的位置,打開激光器光閘,連續輸出200W激光束,水平快速移動到木板到聚焦鏡下方,可以看到木板表面有一條從寬變窄,又從窄變寬的激光束聚焦前後的的燒灼痕跡,這個痕跡與激光束聚焦過程的變化非常接近。取痕跡最窄處為焦點位置,把這一點記錄下來,測量在這個位置的木板距離鏡片的距離就是實際的激光束焦點位置,因為這種方法需要人工操作,所以特別需要注意安全,以免造成人體傷害。

5. 激光切割定位在左下角

定位在左下角是不對的。
激光切割是通過聚焦鏡將大功率激光束聚焦後形成一個細小的焦點後,利用焦點的高能量對鋼板實行培融、汽化實現切割。
激光焦點的定位是非常關鍵的一步,只有焦點定準了,才能保證鋼板切割有個好的質量,由於CO2激光束是紅外不可見光,所以依靠人眼觀察使無法尋找到激光束焦點的。
在實際操作過程中,通常採用激光焦點位置的定位方法有:數控定位打點法、斜面焦點燒灼法以及直線燒灼法。

6. 光學測量方案有哪些

給你介紹幾種常用的:
1、激光三角法測距。
利用激光良好的方向性,以及幾何光學成像的比例特性,將一束激光照射到物體上,在與激光光束成一定角度的位置用光學成像系統檢測照射到物體的光斑,這樣鏡頭-光斑、鏡頭平面到激光光束的連線、光斑到鏡頭平面與激光光束交點構成一三角形,而鏡頭-光斑的像、鏡頭平面以及過光斑的像的激光光束平行線與鏡頭平面的交點成一個與前面所描述的三角形相似的三角形。用光電感測器陣列檢測到光斑的像的位置,則可以根據三角形性質計算出光斑位置。這種測量方法適合距離較短的情況。
目前的激光三坐標測量機(抄數機)一般都採用激光三角法測距。
2、光速法測距。
利用光速不變原理,檢測激光發射與反射光反射回來的時間差,從而計算出距離。為了提高精度,可以將激光調制上一個低頻信號,利用測量反射光的相位差來測得反射時間差。這種方法一般用於遠距離測量。
目前各種激光測距儀一般用這種方法測量。
3、激光干涉法測距。
這是一種相對測量, 它無法測得一個物體離儀器的絕對距離,但可以測得兩被測物體的相對距離。它的原理是一台邁克爾遜干涉儀,利用反射鏡距離變化時干涉條紋的變化來測量,反射鏡從物體A運動到物體B,干涉條紋變化的數量反映了其距離。這種測量要求條件較高,但是可以精確測量,它也是目前所有測量手段中最精確的一種。

7. 激光是怎麼樣能把硬物切開

激光切割
該技術採用激光束照射到鋼板表面時釋放的能量來使不銹鋼熔化並蒸發。激光源一般用二氧化碳激光束,工作功率為500~2500瓦。該功率的水平比許多家用電暖氣所需要的功率還低,但是,通過透鏡和反射鏡茄橡森,激光束聚集在很小的區域。能量的高度集中能夠進行迅速局部加熱,使不銹鋼蒸發。此外,由於能量非常集中,所以,僅有少量熱傳到鋼材的其它部分,所造成的變形很小或沒有變形。利用激光可以非常准確地切割復雜形狀的坯料,所切割的坯料不必再作進一步的處理。
利用顫畝激光切割設備可切割4mm以下的不銹鋼,在激光束中加氧氣可切割8~10mm厚的不銹鋼,但加氧切割後會在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的最大厚度可增加到16mm,但切割部件的尺寸誤差較大。
激光切割設備的價格相當貴,約150美元以上。但是,由於如磨降低了後續工藝處理的成本,所以,在大生產中採用這種設備還是可行的。由於沒有刀具加工成本,所以激光切割設備也適用生產小批量的原先不能加工的各種尺寸的部件。目前,激光切割設備通常採用計算機化數字控制技術(CNC)裝置,採用該裝置後,就可以利用電話線從計算機輔助設計(CAD)工作站來接受切割數據。

CO2激光切割技術比其他方法的明顯優點是:
(1)切割質量好。切口寬度窄(一般為0.1--0.5mm)、精度高(一般孔中心距誤差0.1--0.4mm,輪廓尺寸誤差0.1--0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra為12.5--25μm),切縫一般不需要再加工即可焊接。
(2)切割速度快。例如採用2KW激光功率,8mm厚的碳鋼切割速度為1.6m/min;2mm厚的不銹鋼切割速度為3.5m/min,熱影響區小,變形極小。
(3)清潔、安全、無污染。大大改善了操作人員的工作環境。當然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超過電加工;就切割厚度而言難以達到火焰和等離子切割的水平。但是就以上顯著的優點足以證明:CO2激光切割已經和正在取代一部分傳統的切割工藝方法,特別是各種非金屬材料的切割。它是發展迅速,應用日益廣泛的一種先進加工方法。
九十年代以來,由於我國社會主義市場經濟的發展,企業間競爭激烈,每個企業必須根據自身條件正確選擇某些先進製造技術以提高產品質量和生產效率。因此CO2激光切割技術在我國獲得了較快的發展。
(二)、CO2激光切割的工業應用
世界第一台CO2激光切割機是二十世紀七十年代的誕生的。三十多年來,由於應用領域的不斷擴大,CO2激光切割機不斷改進,目前國際國內已有多家企業從事生產各種CO2激光切割機以滿足市場的需求,有二維平板切割機、三維空間曲線切割機、管子切割機等。國外知名企業有德國Trumpf公司、義大利Prima公司、瑞士Bystronic公司、日本Amada公司、MAZAK公司、NTC公司、澳大利亞HG Laser Lab公司等。目前國內能提供平板切割機的企業有上海團結普瑞瑪公司、沈陽普瑞瑪公司、濟南捷邁公司、武漢楚天公司等。根據美國激光工業應用權威雜志「Instrial Laser Solution」2000年度報告統計:1999年全世界共銷售的激光切割系統(主要是CO2激光切割系統)為3325台,共11.74億美元。據不完全統計我國目前每年生產CO2激光切割機近100台,共1.5億元人民幣。雖然激光切割的發展趨勢較快,但應用水平與發達國家相比差距較大。至2003年我國已在工業生產中使用的CO2激光切割系統累計已達500台左右,約佔全世界正運行系統總量的1.5%。
CO2激光切割系統的購置著主要是兩類
單位:一類是大中型製造企業,這些企業生產的產品中有大量板材需要下料、切料,並且具有較強的經濟和技術實力;
另一類單位是加工站(國外稱Job Shop),加工站是專門對外承接激光加工業務的,自身無主導產品。它的存在一方面可滿足一些中小企業加工的需要;一方面在初期對推廣應用激光切割技術起到宣傳示範的作用。1999年美國全國共有激光加工站2700家,其中51%從事激光切割工作。八十年代我國激光加工站主要從事激光熱處理工作,九十年代後,激光切割及攻站逐步增加。在此基礎上隨著我國大中型企業體制改革的深入和經濟實力的增強,越來越多的企業將採用CO2激光切割技術。
從目前國內應用情況分析,CO2激光切割廣泛應用於12mm厚的低碳鋼板;6mm厚的不銹鋼板及;20mm厚的非金屬材料。對於三維空間曲線的切割,在汽車、航空工業中也開始獲得了應用。
目前適合採用CO2激光切割的產品大體上可歸納為三類:
第一類:從技術經濟角度不宜製造模具的金屬鈑金件,特別是輪廓形狀復雜,批量不大,一般厚度;12mm的低碳鋼、;6mm厚的不銹鋼,以節省製造模具的成本與周期。已採用的典型產品有:自動電梯結構件、升降電梯面板、機床及糧食機械外罩、各種電氣櫃、開關櫃、紡織機械零件、工程機械結構件、大電機硅鋼片等。
第二類:裝飾、廣告、服務行業用的不銹鋼(一般厚度3mm)或非金屬材料(一般厚度20mm)的圖案、標記、字體等。如藝術照相冊的圖案,公司、單位、賓館、商場的標記,車站、碼頭、公共場所的中英文字體。
第三類:要求均勻切縫的特殊零件。最廣泛應用的典型零件是包裝印刷行業用的模切版,它要求在20mm厚的木模板上切出縫寬為0.7~0.8mm的槽,然後在槽中鑲嵌刀片。使用時裝在模切機上,切下各種已印刷好圖形的包裝盒。國內近年來應用的一個新領域是石油篩縫管。為了擋住泥沙進入抽油泵,在壁厚為6~9mm的合金鋼管上切出0.3mm寬的均勻切縫,起割穿孔處小孔直徑不能0.3mm,切割技術難度大,已有不少單位投入生產。
國外除上述應用外,還在不斷擴展其應用領域。
(1)採用三維激光切割系統或配置工業機器人,切割空間曲線,開發各種三維切割軟體,以加快從畫圖到切割零件的過程。
(2)為了提高生產效率,研究開發各種專用切割系統,材料輸送系統,直線電機驅動系統等,目前切割系統的切割速度已超過100m/min。
(3)為擴展工程機械、造船工業等的應用,切割低碳鋼厚度已超過30mm,並特別注意研究用氮氣切割低碳鋼的工藝技術,以提高切割厚板的切口質量。因此在我國擴大CO2激光切割的工業應用領域,解決新的應用中一些技術難題仍然是工程技術人員的重要課題。
(三)、CO2激光切割的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。
激光束的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。特別是對於切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決以下幾項關鍵技術: 1、焦點位置控制技術:激光切割的優點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由於能量密度與4/πd2成正比,所以焦點光斑直徑盡可能的小,以便產生一窄的切縫;同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割工業應用中廣泛採用5〃~7.5〃″(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對於高質量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內,即5mm左右。因此控制焦點相對於被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點在表面上; 6mm的碳鋼,焦點在表面之上; 6mm的不銹鋼,焦點在表面之下。具體尺寸由實驗確定。
在工業生產中確定焦點位置的簡便方法有三種:(1)列印法:使切割頭從上往下運動,在塑料板上進行激光束列印,列印直徑最小處為焦點。(2)斜板法:用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動,尋找激光束的最小處為焦點。(3)藍色火花法:去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上往下運動,直至藍色火花最大處為焦點。對於飛行光路的切割機,由於光束發散角,切割近端和遠端時光程長短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大,焦點光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化,國內外激光切割系統的製造商提供了一些專用的裝置供用戶選用:
(1)平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進行擴束處理,擴束後的光束直徑變大,發散角變小,使在切割工作范圍內近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。
(2)在切割頭上增加一獨立的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離(stand off)的Z軸是兩個相互獨立的部分。當機床工作台移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動,使光束聚焦後光斑直徑在整個加工區域內保持一致。如圖二所示。
(3)控制聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統)的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點光斑直徑變小。
(4)飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統。即當切割遠端光程增加時使補償光路縮短;反之當切割近端光程減小時,使補償光路增加,以保持光程長度一致。
2.切割穿孔技術:任何一種熱切割技術,除少數情況可以從板邊緣開始外,一般都必須在板上穿一小孔。早先在激光沖壓復合機上是用沖頭先沖出一孔,然後再用激光從小孔處開始進行切割。對於沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基本方法:
(1)爆破穿孔:(Blast drilling),材料經連續激光的照射後在中心形成一凹坑,然後由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小與板厚有關,爆破穿孔平均直徑為板厚的一半,因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大,且不圓,不宜在要求較高的零件上使用(如石油篩縫管),只能用於廢料上。此外由於穿孔所用的氧氣壓力與切割時相同,飛濺較大。
(2)脈沖穿孔:(Pulse drilling)採用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化,常用空氣或氮氣作為輔助氣體,以減少因放熱氧化使孔擴展,氣體壓力較切割時的氧氣壓力小。每個脈沖激光只產生小的微粒噴射,逐步深入,因此厚板穿孔時間需要幾秒鍾。一旦穿孔完成,立即將輔助氣體換成氧氣進行切割。這樣穿孔直徑較小,其穿孔質量優於爆破穿孔。為此所使用的激光器不但應具有較高的輸出功率;更重要的時光束的時間和空間特性,因此一般橫流CO2激光器不能適應激光切割的要求。此外脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統,以實現氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。在採用脈沖穿孔的情況下,為了獲得高質量的切口,從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等速連續切割的過渡技術應以重視。從理論上講通常可改變加速段的切割條件:如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等,但實際上由於時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業生產中主要採用改變激光平均功率的辦法比較現實,具體方法有以下三種:(1)改變脈沖寬度;(2)改變脈沖頻率;(3)同時改變脈沖寬度和頻率。實際結果表明,第(3)種效果最好。
3.噴嘴設計及氣流控制技術: 激光切割鋼材時,氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處,從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進入切口的氣流量要大,速度要高,以便足夠的氧化使切口材料充分進行放熱反應;同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。因此除光束的質量及其控制直接影響切割質量外,噴嘴的設計及氣流的控制(如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等)也是十分重要的因素。目前激光切割用的噴嘴採用簡單的結構,即一錐形孔帶端部小圓孔(如圖4)。通常用實驗和誤差方法進行設計。由於噴嘴一般用
紫銅製造,體積較小,是易損零件,需經常更換,因此不進行流體力學計算與分析。在使用時從噴嘴側面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經一定距離到達工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,最後氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加,氣流流速增加,Pc也不斷增加。
可用下列公式計算: V=8.2d2(Pg+1)
V-氣體流速 L/min
d-噴嘴直徑 mm
Pg-噴嘴壓力(表壓)bar
對於不同的氣體有不同的壓力閾值,當噴嘴壓力超過此值時,氣流為正常斜激波,氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度(n)兩因素有關:如氧氣、空氣的n=5,因此其閾值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。當噴嘴壓力更高Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2時(Pn;4bar),氣流正常斜激波封變為正激波,切割壓力Pc下降,氣流速度減低,並在工件表面形成渦流,削弱了氣流去除熔融材料的作用,影響了切割速度。因此採用錐孔帶端部小圓孔的噴嘴,其氧氣的噴嘴壓力常在3bar以下。
為進一步提高激光切割速度,可根據空氣動力學原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波,設計製造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾(Laval)噴嘴。為方便製造可採用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,採用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗,見圖4。試驗結果如圖5所示:分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數關系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa(或4bar)時切割速度只能達到2.75m/min(碳鋼板厚為2mm)。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數。由於斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。
第一高切割壓力區緊鄰噴嘴出口,工件表面至噴嘴出口的距離約為0.5~1.5mm,切割壓力Pc大而穩定,是目前工業生產中切割手扳常用的工藝參數。第二高切割壓力區約為噴嘴出口的3~3.5mm,切割壓力Pc也較大,同樣可以取得好的效果,並有利於保護透鏡,提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區由於距噴嘴出口太遠,與聚焦光束難以匹配而無法採用。
綜上所述,CO2激光器切割技術正在我國工業生產中得到越來越多的應用,國外正研究開發更高切割速度和更厚鋼板的切割技術與裝置。為了滿足工業生產對質量和生產效率越來越高的要求,必須重視解決各種關鍵技術及執行質量標准,以使這一新技術在我國獲得更廣泛的應用。
激光切割的主要工藝
1、汽化切割。
在高功率密度激光束的加熱下,材料表面溫度升至沸點溫度的速度是如此之快,足以避免熱傳導造成的熔化,於是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。一些不能熔化的材料,如木材、碳素材料和某些塑料就是通過這種汽化切割方法切割成形的。
汽化切割過程中,蒸汽隨身帶走熔化質點和沖刷碎屑,形成孔洞。汽化過程中,大約40%的材料化作蒸汽消失,而有60%的材料是以熔滴的形式被氣流驅除的。
2、熔化切割。
當入射的激光束功率密度超過某一值後,光束照射點處材料內部開媽蒸發,形成孔洞。一旦這種小孔形成,它將作為黑體吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金屬壁所包圍,然後,與光束同軸的輔助氣流把孔洞周圍的熔融材料帶走。隨著工件移動,小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。激光束繼續沿著這條縫的前沿照射,熔化材料持續或脈動地從縫內被吹走。
3、氧化熔化切割。
熔化切割一般使用惰性氣體,如果代之以氧氣或其它活性氣體,材料在激光束的照射下被點燃,與氧氣發生激烈的化學反應而產生另一熱源,稱為氧化熔化切割。具體描述如下:
(1)材料表面在激光束的照射下很快被加熱到燃點溫度,隨之與氧氣發生激烈的燃燒反應,放出大量熱量。在此熱量作用下,材料內部形成充滿蒸汽的小孔,而小孔的周圍為熔融的金屬壁所包圍。
(2)燃燒物質轉移成熔渣控制氧和金屬的燃燒速度,同時氧氣擴散通過熔渣到達點火前沿的快慢也對燃燒速度有很大的影響。氧氣流速越高,燃燒化學反應和去除熔渣的速度也越快。當然,氧氣流速不是越高越好,因為流速過快會導致切縫出口處反應產物即金屬氧化物的快速冷卻,這對切割質量也是不利的。
(3)顯然,氧化熔化切割過程存在著兩個熱源,即激光照射能和氧與金屬化學反應產生的熱能。據估計,切割鋼時,氧化反應放出的熱量要佔到切割所需全部能量的60%左右。
很明顯,與惰性氣體比較,使用氧作輔助氣體可獲得較高的切割速度。
(4)在擁有兩個熱源的氧化熔化切割過程中,如果氧的燃燒速度高於激光束的移動速度,割縫顯得寬而粗糙。如果激光束移動的速度比氧的燃燒速度快,則所得切縫狹而光滑。
4、控制斷裂切割。
對於容易受熱破壞的脆性材料,通過激光束加熱進行高速、可控的切斷,稱為控制斷裂切割。這種切割過程主要內容是:激光束加熱脆性材料小塊區域,引起該區域大的熱梯度和嚴重的機械變形,導致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度,激光束可引導裂縫在任何需要的方向產生。
要注意的是,這種控制斷裂切割不適合切割銳角和角邊切縫。切割特大封閉外形也不容易獲得成功。控制斷裂切割速度快,不需要太高的功率,否則會引起工件表面熔化,破壞切縫邊緣。其主要控制參數是激光功率和光斑尺寸大小。

8. 1200w激光機切3.0怎麼調沒毛刺

激光切割機在鈑金加工中已經常見,由於其中工效率高,成品切割質量高,已成為鈑金加工站的標配。由於很多客戶襪型圓在激光切割機使用過程中會因為操作不當或其他原因,造成激光切割機的故障,雖然故障很小,但是正是因為這小小的故障會對生產造成延誤,甚至造成損失,所以如何能及時的挽救這些故障,減少損失,是我們正要了解的。下面小編給大家介紹激光切割機出現毛刺的原因以及解決辦法:

一、激光切割機出現毛刺的原因
1、激光切割機的輸出功率不夠,沒能有效的汽化金屬,從而產生過多的熔渣和毛刺。解決方法:對激光切割機的工作是否正常情況進行檢查,如果不正常的話,需要及時修理維護;如果正常的話,還要檢查輸出數值是否正確。

2、激光切割機產生的激光束焦點上下位置的偏差,使能量不只是集中在工件上,工件沒有完全蒸發,從而增加了熔渣量,而且不容易被吹走,所以帽子上更容易出現毛邊。

3、激光切割機工作的時租櫻間過長,使設備出現了不穩定的工作狀態,這樣也會導致毛刺的產生。

4、激光切割機切割速度太慢,破壞了切割表面質量,產生毛刺。

5、激光切割告塌機的輔助氣體純度達不到要求的標准,也會使工件產生毛刺。
二、解決毛刺的方法
1、對激光束焦點的位置進行調整,根據其產生的偏移位置,調整到最佳狀態。

2、調整激光束焦點的位置,並根據產生的偏移位置將其調整到最佳狀態。

3、關閉激光切割機,過一段時間再重新啟並動,使其得到充分的休息。

4、及時調整提高切割線速度,達到正常值。

5、更換純度更高的輔助氣體。

以上激光切割機出現毛刺的原因以及解決辦法,只有了解了問題出現的根源,才能有效的加以解決,所以我們在日後的加工過程中一定要多加註意!

9. 柏楚激光切割系統焦點怎麼設置

1、首先對激光束焦點的位置進行調整,根茄枯據其產生的偏移位置,調整到咐納談最佳狀態。
2、其次調整激光束焦點的位置,並根據產生的偏移位置將其調整到最佳狀態。
3、最後及時調整提高切割線速度,衡碰達到正常值。

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與激光束焦點位置的測定方法有哪些相關的資料

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