Il existe deux types de technologie de découpe laser : la première est le laser pulsé pour les matériaux métalliques et la seconde est le laser continu pour les matériaux non métalliques. Ce dernier est un domaine d'application important de la technologie de découpe laser.
Plusieurs technologies clés de la machine de découpe laser sont la technologie intégrée de la lumière, de la machine et de l'électricité. Dans la machine de découpe laser, les paramètres du faisceau laser, les performances et la précision de la machine et le système de commande numérique affectent tous directement l'efficacité et la qualité de la découpe laser. En particulier pour les pièces avec une précision de coupe élevée ou une grande épaisseur, les technologies clés suivantes doivent être maîtrisées et résolues :
Technologie de contrôle de position de mise au point
L'un des avantages de la découpe laser est la haute densité énergétique du faisceau, généralement 10W/cm2. Puisque la densité d'énergie est inversement proportionnelle à la surface, le diamètre de la tache focale est aussi petit que possible pour produire une fente étroite ; en même temps, le diamètre de la tache focale est également proportionnel à la profondeur focale de la lentille. Plus la profondeur focale de la lentille de focalisation est petite, plus le diamètre de la tache focale est petit. Cependant, il y a des éclaboussures lors de la coupe et la lentille est trop proche de la pièce à travailler pour endommager la lentille. Par conséquent, la distance focale de 5"~7,5" (127 ~ 190 mm) est largement utilisé dans les applications industrielles générales des machines de découpe laser CO2 haute puissance. Le diamètre réel de la tache focale est compris entre 0,1 et 0,4 mm. Pour une découpe de haute qualité, la profondeur focale effective est également liée au diamètre de la lentille et au matériau à découper. Par exemple, couper de l'acier au carbone avec un quot 5 &; lentille, la profondeur focale est dans +2% de la distance focale, qui est d'environ 5 mm. Par conséquent, il est très important de contrôler la position du point focal par rapport à la surface du matériau à couper. En tenant compte de facteurs tels que la qualité de coupe et la vitesse de coupe, le principe est le matériau métallique supérieur de 6 mm, l'accent est mis sur la surface; l'acier au carbone de 6 mm, l'accent est mis au-dessus de la surface; l'acier inoxydable de 6 mm, l'accent est mis sous la surface. Les dimensions spécifiques sont déterminées par des expériences.
Il existe trois manières simples de déterminer la position focale dans la production industrielle :
(1) Méthode d'impression : La tête de coupe est déplacée de haut en bas, et le faisceau laser est imprimé sur la plaque en plastique, et la tache avec le plus petit diamètre d'impression est le foyer.
(2) Méthode de la plaque inclinée : utilisez une plaque en plastique placée obliquement à un angle par rapport à l'axe vertical pour la tirer horizontalement afin de trouver le plus petit point du faisceau laser comme foyer.
(3) Méthode de l'étincelle bleue : retirez la buse, soufflez l'air, frappez le laser à impulsions sur la plaque en acier inoxydable, faites bouger la tête de coupe de haut en bas, jusqu'à ce que la plus grande étincelle bleue soit au centre.
Pour la machine de découpe du trajet lumineux volant, en raison de l'angle de divergence du faisceau, la longueur du trajet optique de l'extrémité proche et de l'extrémité éloignée de la découpe est différente et la taille du faisceau avant la focalisation est différente. Plus le diamètre du faisceau incident est grand, plus le diamètre de la tache focale est petit. Afin de réduire le changement de la taille du point focal causé par le changement de la taille du faisceau avant la focalisation, les fabricants de systèmes de découpe laser nationaux et étrangers proposent aux utilisateurs des dispositifs spéciaux :
(1) Conduit de lumière parallèle. Il s'agit d'une méthode couramment utilisée, qui consiste à ajouter un collimateur à l'extrémité de sortie du laser CO2 pour l'expansion du faisceau. Après l'expansion du faisceau, le diamètre du faisceau devient plus grand et l'angle de divergence devient plus petit, de sorte que les extrémités proximale et distale de la plage de travail de coupe La taille du faisceau avant la focalisation est presque la même.
(2) Ajoutez un axe inférieur indépendant de la lentille mobile à la tête de coupe, qui est deux parties indépendantes de l'axe Z qui contrôle la distance entre la buse et la surface du matériau (stand off). Lorsque la table de la machine-outil se déplace ou que l'axe optique se déplace, le faisceau se déplace de l'extrémité proximale à l'axe F distal en même temps, de sorte que le diamètre du spot du faisceau reste le même dans toute la zone de traitement une fois le faisceau focalisé. Comme le montre la figure 2.
(3) Contrôlez la pression de l'eau de la lentille de focalisation (généralement un système de focalisation réfléchissant en métal). Si la taille du faisceau avant la mise au point devient plus petite et le diamètre du point focal devient plus grand, la pression de l'eau est automatiquement contrôlée pour modifier la courbure de la mise au point afin de réduire le diamètre du point focal.
(4) Ajouter un système de chemin optique de compensation de direction x et y sur la machine de découpe de chemin optique volante. C'est-à-dire que lorsque le chemin optique à l'extrémité distale de la découpe est augmenté, le chemin optique de compensation est raccourci ; au contraire, lorsque le chemin optique à l'extrémité proximale de la découpe est diminué, le chemin optique de compensation est augmenté pour maintenir la longueur du chemin optique cohérente.
