Fokuseringsmetode for lasersvejsning

Lasersvejsningfokuseringsmetode

Når en laser kommer i kontakt med en ny enhed eller udfører et nyt eksperiment, skal det første trin være fokusering. Kun ved at finde fokusplanet kan andre procesparametre såsom defokuseringsmængde, effekt, hastighed osv. bestemmes korrekt for at få en klar forståelse.

Princippet for fokusering er som følger:

For det første er laserstrålens energi ikke jævnt fordelt. På grund af timeglasformen på venstre og højre side af fokusspejlet er energien mest koncentreret og stærkest i taljepositionen. For at sikre behandlingseffektivitet og -kvalitet er det generelt nødvendigt at lokalisere fokusplanet og justere defokuseringsafstanden baseret på dette for at behandle produktet. Hvis der ikke er et fokusplan, vil efterfølgende parametre ikke blive diskuteret, og fejlfinding af nyt udstyr bør også først afgøre, om fokusplanet er nøjagtigt. Derfor er lokalisering af fokusplanet den første lektion i laserteknologi.

Som vist i figur 1 og 2 er fokusdybdekarakteristikaene for laserstråler med forskellige energier forskellige, og galvanometre og single-mode og multi-mode lasere er også forskellige, hvilket primært afspejles i den rumlige fordeling af kapaciteter. Nogle er relativt kompakte, mens andre er relativt slanke. Derfor er der forskellige fokuseringsmetoder til forskellige laserstråler, som generelt er opdelt i tre trin.

Figur 1 Skematisk diagram over brændvidde for forskellige lyspletter

Figur 2 Skematisk diagram over fokusdybde ved forskellige styrker

Styringspunktstørrelse ved forskellige afstande

Skrå metode:

1. Bestem først den omtrentlige rækkevidde af fokusplanet ved at styre lyspletten, og bestem det lyseste og mindste punkt på styrelyspletten som det indledende eksperimentelle fokus;

2. Platformkonstruktion, som vist i figur 4

Figur 4 Skematisk diagram over skrå linjefokuseringsudstyr

2. Forholdsregler ved diagonale strøg

(1) Generelt anvendes stålplader med halvledere inden for 500 W og optiske fibre omkring 300 W; Hastigheden kan indstilles til 80-200 mm

(2) Jo større stålpladens hældningsvinkel er, desto bedre. Prøv at holde den omkring 45-60 grader, og indstil midtpunktet ved det grove positioneringsfokuspunkt med den mindste og lyseste ledelysplet.

(3) Start derefter opstrengningen. Hvilken effekt opnår opstrengningen? I teorien vil denne linje være symmetrisk fordelt omkring fokuspunktet, og banen vil gennemgå en proces, hvor den stiger fra stor til lille, eller stiger fra lille til stor og derefter falder;

(4) Halvledere finder det tyndeste punkt, og stålpladen vil også blive hvid ved fokuspunktet med tydelige farvekarakteristika, som også kan tjene som grundlag for at lokalisere fokuspunktet;

(5) For det andet bør fiberoptikken forsøge at kontrollere bagmikropenetrationen så meget som muligt, med mikropenetration ved fokuspunktet, hvilket indikerer, at fokuspunktet er midt i bagmikropenetrationslængden. På dette tidspunkt er den grove positionering af fokuspunktet fuldført, og linjelaserassisteret positionering bruges til næste trin.

Figur 5 Eksempel på diagonale linjer

Figur 5 Eksempel på diagonale linjer ved forskellige arbejdsafstande

3. Det næste trin er at nivellere emnet, justere linjelaseren, så den passer til fokus fra lyslederpunktet, som er positioneringsfokus, og derefter udføre den endelige verifikation af fokusplanet.

(1) Verifikation udføres ved hjælp af pulspunkter. Princippet er, at gnister sprøjtes ved fokuspunktet, og lydkarakteristikaene er tydelige. Der er et grænsepunkt mellem fokuspunktets øvre og nedre grænser, hvor lyden er signifikant forskellig fra sprøjt og gnister. Registrer fokuspunktets øvre og nedre grænser, og midtpunktet er fokuspunktet.

(2) Juster linjelaserens overlap igen, og fokus er allerede placeret med en fejl på ca. 1 mm. Den eksperimentelle positionering kan gentages for at forbedre nøjagtigheden.

Figur 6 Demonstration af gniststænk ved forskellige arbejdsafstande (defokuseringsmængde)

Figur 7 Skematisk diagram over pulsdotting og fokusering

Der findes også en punkteringsmetode: egnet til fiberlasere med større brændvidde og betydelige ændringer i punktstørrelsen i Z-aksens retning. Ved at trykke på en række af punkter for at observere tendensen i ændringer i punkterne på stålpladens overflade, ændres aftrykket på stålpladen fra stort til lille og derefter fra lille til stort, hver gang Z-aksen ændres med 1 mm. Det mindste punkt er brændpunktet.