Saldatura lasermetodo di messa a fuoco
Quando un laser entra in contatto con un nuovo dispositivo o esegue un nuovo esperimento, il primo passo è la messa a fuoco. Solo individuando il piano focale è possibile determinare correttamente altri parametri di processo, come l'entità della sfocatura, la potenza, la velocità, ecc., per avere una chiara comprensione del fenomeno.
Il principio della messa a fuoco è il seguente:
Innanzitutto, l'energia del raggio laser non è distribuita uniformemente. A causa della forma a clessidra presente sui lati dello specchio di focalizzazione, l'energia è più concentrata e più intensa nella posizione centrale. Per garantire efficienza e qualità di lavorazione, è generalmente necessario individuare il piano focale e regolare la distanza di defocalizzazione in base ad esso per lavorare il prodotto. In assenza di un piano focale, i parametri successivi non verranno discussi e, anche durante la messa a punto di una nuova apparecchiatura, è fondamentale verificare innanzitutto la precisione del piano focale. Pertanto, l'individuazione del piano focale è il primo passo fondamentale nella tecnologia laser.
Come mostrato nelle Figure 1 e 2, le caratteristiche di profondità focale dei fasci laser con energie diverse sono differenti, così come i galvanometri e i laser monomodali e multimodali, il che si riflette principalmente nella distribuzione spaziale delle capacità. Alcuni sono relativamente compatti, mentre altri sono relativamente snelli. Pertanto, esistono diversi metodi di focalizzazione per diversi fasci laser, che generalmente si dividono in tre fasi.
Figura 1 Diagramma schematico della profondità focale di diversi punti luminosi
Figura 2 Diagramma schematico della profondità di fuoco a diverse potenze
Dimensione del punto guida a diverse distanze
Metodo di inclinazione:
1. Innanzitutto, determinare l'intervallo approssimativo del piano focale guidando il punto luminoso e individuare il punto più luminoso e più piccolo del punto luminoso di guida come fuoco sperimentale iniziale;
2. Costruzione della piattaforma, come mostrato in Figura 4
Figura 4 Schema di un'apparecchiatura per la focalizzazione di linee oblique
2. Precauzioni per i tratti diagonali
(1) Generalmente si utilizzano piastre d'acciaio, con semiconduttori entro 500W e fibre ottiche intorno ai 300W; la velocità può essere impostata a 80-200mm
(2) Maggiore è l'angolo di inclinazione della piastra d'acciaio, meglio è, si consiglia di cercare un angolo di circa 45-60 gradi e di impostare il punto medio nel punto focale di posizionamento grossolano con il punto luminoso di guida più piccolo e più luminoso;
(3) Quindi iniziamo a incordare, che effetto ottiene l'incordatura? In teoria, questa linea sarà distribuita simmetricamente attorno al punto focale e la traiettoria subirà un processo di aumento da grande a piccolo, o di aumento da piccolo a grande e poi di diminuzione;
(4) I semiconduttori trovano il punto più sottile e anche la piastra d'acciaio diventerà bianca nel punto focale con caratteristiche di colore evidenti, che possono anche servire come base per localizzare il punto focale;
(5) In secondo luogo, la fibra ottica dovrebbe cercare di controllare il più possibile la micropenetrazione posteriore, con micropenetrazione nel punto focale, indicando che il punto focale si trova al punto medio della lunghezza di micropenetrazione posteriore. A questo punto, il posizionamento grossolano del punto focale è completato e il posizionamento assistito da laser di linea viene utilizzato per il passaggio successivo.
Figura 5 Esempio di linee diagonali
Figura 5 Esempio di linee diagonali a diverse distanze di lavoro
3. Il passo successivo consiste nel livellare il pezzo in lavorazione, regolare il laser di linea in modo che coincida con il fuoco dovuto al punto di guida della luce, che rappresenta il fuoco di posizionamento, e quindi eseguire la verifica finale del piano focale.
(1) La verifica viene effettuata mediante l'uso di punti di impulso. Il principio è che le scintille vengono spruzzate nel punto focale e le caratteristiche del suono sono evidenti. C'è un punto di confine tra i limiti superiore e inferiore del punto focale, dove il suono è significativamente diverso dagli schizzi e dalle scintille. Registra i limiti superiore e inferiore del punto focale e il punto medio è il punto focale,
(2) Regolare nuovamente la sovrapposizione del laser di linea e il fuoco è già posizionato con un errore di circa 1 mm. È possibile ripetere il posizionamento sperimentale per migliorare la precisione.
Figura 6 Dimostrazione dello schizzo di scintille a diverse distanze di lavoro (quantità di sfocatura)
Figura 7 Diagramma schematico della puntinatura e della focalizzazione degli impulsi
Esiste anche un metodo a punti: adatto per laser a fibra con maggiore profondità di fuoco e significative variazioni di dimensione del punto lungo l'asse Z. Premendo una fila di punti per osservare l'andamento delle variazioni dei punti sulla superficie della piastra d'acciaio, ogni volta che l'asse Z si sposta di 1 mm, l'impronta sulla piastra d'acciaio cambia da grande a piccola e poi da piccola a grande. Il punto più piccolo è il punto focale.
Data di pubblicazione: 24 novembre 2023
