Metóda zaostrovania laserového zvárania

Laserové zváraniemetóda zaostrovania

Keď laser príde do kontaktu s novým zariadením alebo vykoná nový experiment, prvým krokom musí byť zaostrenie. Iba nájdením ohniskovej roviny je možné správne určiť ďalšie parametre procesu, ako je miera rozostrenia, výkon, rýchlosť atď., aby bolo možné jasne pochopiť proces.

Princíp zaostrovania je nasledovný:

Po prvé, energia laserového lúča nie je rovnomerne rozložená. Vzhľadom na tvar presýpacích hodín na ľavej a pravej strane zaostrovacieho zrkadla je energia najkoncentrovanejšia a najsilnejšia v polohe pása. Pre zabezpečenie efektívnosti a kvality spracovania je vo všeobecnosti potrebné lokalizovať ohniskovú rovinu a na základe toho upraviť rozostrenie, aby sa produkt mohol spracovať. Ak ohnisková rovina neexistuje, ďalšie parametre sa nebudú diskutovať a ladenie nového zariadenia by malo najprv určiť, či je ohnisková rovina presná. Preto je lokalizácia ohniskovej roviny prvou lekciou v laserovej technológii.

Ako je znázornené na obrázkoch 1 a 2, charakteristiky ohniskovej hĺbky laserových lúčov s rôznymi energiami sa líšia a galvanometre a jednomódové a viacmódové lasery sa tiež líšia, čo sa odráža najmä v priestorovom rozložení schopností. Niektoré sú relatívne kompaktné, zatiaľ čo iné sú relatívne štíhle. Preto existujú rôzne metódy zaostrovania pre rôzne laserové lúče, ktoré sa vo všeobecnosti delia do troch krokov.

Obrázok 1 Schematický diagram ohniskovej hĺbky rôznych svetelných bodov

Obrázok 2 Schematický diagram ohniskovej hĺbky pri rôznych zväčšeniach

Veľkosť vodiacej škvrny v rôznych vzdialenostiach

Šikmá metóda:

1. Najprv určte približný rozsah ohniskovej roviny vedením svetelnej škvrny a ako počiatočné experimentálne zaostrenie určte najjasnejší a najmenší bod vodiacej svetelnej škvrny;

2. Konštrukcia plošiny, ako je znázornené na obrázku 4

Obrázok 4 Schematický diagram zariadenia na zaostrovanie šikmou čiarou

2. Bezpečnostné opatrenia pre diagonálne ťahy

(1) Vo všeobecnosti sa používajú oceľové plechy s polovodičmi do 500 W a optickými vláknami okolo 300 W; Rýchlosť je možné nastaviť na 80 – 200 mm.

(2) Čím väčší je uhol sklonu oceľového plechu, tým lepšie, snažte sa byť okolo 45-60 stupňov a nastavte stredový bod na hrubý polohovací ohniskový bod s najmenším a najjasnejším vodiacim svetelným bodom;

(3) Potom začnite navliekať strunu, aký efekt dosiahne navliekanie? Teoreticky bude táto čiara symetricky rozložená okolo ohniska a trajektória bude prechádzať procesom zväčšovania sa od väčšej po menšiu alebo zväčšovania sa od malej po veľkú a potom klesania;

(4) Polovodiče nájdu najtenší bod a oceľová doska sa v ohnisku zmení na bielu so zjavnými farebnými charakteristikami, čo môže slúžiť aj ako základ pre lokalizáciu ohniska;

(5) Po druhé, optické vlákno by sa malo snažiť čo najviac kontrolovať zadnú mikropenetráciu, pričom mikropenetrácia by mala byť v ohnisku, čo znamená, že ohnisko sa nachádza v strede dĺžky zadnej mikropenetrácie. V tomto bode je hrubé polohovanie ohniska dokončené a v ďalšom kroku sa použije polohovanie s pomocou čiarového laseru.

Obrázok 5 Príklad diagonálnych čiar

Obrázok 5 Príklad diagonálnych čiar v rôznych pracovných vzdialenostiach

3. Ďalším krokom je vyrovnanie obrobku, nastavenie čiarového laseru tak, aby sa zhodoval so zaostrením v dôsledku bodu svetlovodu, čo je polohovacie zaostrenie, a potom vykonanie konečného overenia ohniskovej roviny.

(1) Overenie sa vykonáva pomocou pulzných bodov. Princíp spočíva v tom, že v ohnisku sú vystreknuté iskry a zvukové charakteristiky sú zrejmé. Medzi hornou a dolnou hranicou ohniska je hraničný bod, kde sa zvuk výrazne líši od špliechajúcich iskier a iskier. Zaznamenajte hornú a dolnú hranicu ohniska a stredový bod je ohniskom.

(2) Znovu upravte prekrytie čiarového laseru a zaostrenie je už umiestnené s chybou približne 1 mm. Pre zlepšenie presnosti môžete experimentálne polohovanie zopakovať.

Obrázok 6 Ukážka rozstreku iskry pri rôznych pracovných vzdialenostiach (miera rozostrenia)

Obrázok 7 Schematický diagram bodkovania a zaostrovania impulzov

Existuje aj bodkovaná metóda: vhodná pre vláknové lasery s väčšou ohniskovou hĺbkou a výraznými zmenami veľkosti bodu v smere osi Z. Ťuknutím na rad bodiek sa sleduje trend zmien bodov na povrchu oceľového plechu. Pri každej zmene osi Z o 1 mm sa odtlačok na oceľovom plechu zmení z veľkého na malý a potom z malého na veľký. Najmenší bod je ohnisko.