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打标机品牌厂家前十名 激光焊接机怎么调焦点


发表日期:2021-01-26 | 文章来源:三和激光 | 文章编辑:激光小童 | 浏览次数:

        激光打标机品牌厂家前十名

 

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  激光焊接机怎么调焦点



  激光焊接机是通过聚焦镜将大功率激光束聚焦后形成一个细小的焦点后,利用焦点的高能量对钢板实行熔融、汽化实现焊接。激光焦点的定位是非常关键的一步,只有焦点定准了,才能保证钢板焊接有一个好的质量。由于CO2激光束是红外不可见光,所以依靠人眼观察使无法寻找到激光束焦点的。在实际操作过程中,通常采用激光焦点位置的定位方法有:数控定位打点法、斜面焦点烧灼法以及直线烧灼法。

  激光焊接时熔池的熔探和形状除了与材料本身的热物理性质有关外,主要受激光光斑性质、功率密度、焊接速度,以及保护气体等因素影响。

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  激光焊接机激光束的调整

  1、聚焦尺寸

  聚焦镜是较接近工件表面的光学元件。图表示简单光学透镜(聚焦镜)对激光的聚焦光路图。

  参数有以下数值关系(经验公式):

  do=fθ (4-6)

  θ=1.44λ/D (4-7)

  bo=16(f/D)2λ (4-8)

  2、实际上,经透镜聚焦的光束,在焦平面附近有一个直径和长度均很小的束腰,该束腰直径即为光斑直径,焦点位于最小束腰位置,强度最大。束腰长度即是焦深bo,焦点两侧焦深范围内的激光强度略有降低(约是焦点强度的5%)。光斑直径较难精确计算或测量出,但可以通过聚焦镜的焦距f和发散角疗的乘积来估算,它的具体数值是根据加工要求来确定的。由选定的光斑直径do可以把透镜的焦距f确定下来。但是,由于材料熔化估算的功率密度数值通常是某一范围,所以光斑直径也不可能一次就确定下来。除光斑直径外,焦深q。的大小也能估算,它与光斑直径相互关联,需统一考虑。

  3由公式可知,焦距小,则光斑直径小。短焦距使加工头与焊件表面之间的可用距离变小,除装卡工件不方便外,还容易由熔融金属的飞溅或产生的金属蒸气而损伤透镜表面,造成光学元件过早损坏,把焦距f与数值孔径(约等于光斑直径)之比称为焦数。根据使用经验,10kW CO2激光透镜焦数的合适范围是6-9。当有高焊接速度要求时,焦数要小一些,大约为3。但小焦数时.透镜球差严重,影响聚焦效果。Nd: YAG激光的焦牧定为4比较合适。因此,可以通过焦数来确定光斑直径。

  4、斜面焦点烧灼法:将平直的木板斜放在工作台上面,斜度大约10度。把焊接头设定在A点,A点距离聚焦镜的高度尺寸比聚焦镜的焦距尺寸偏小20mm,数控系统设定焊接头沿x轴或y轴连续水平移动230mm,移动开始时激光器输出200W连续激光,焊接头移动停止的同时激光也停止。这是尅看到木板上有一条从宽变窄,又从窄变宽的激光束的烧灼痕迹。取痕迹最窄处为焦点位置,把这一点记录下来,测量在这个位置的木板距离镜片的距离就是实际的激光束焦点位置。

  5、直接烧灼法:手持一块木板平直的木板,立在焊接工作台面85度角,把焊接头提高到聚焦镜距离工作台表面大约1.5倍焦距的位置,打开激光器光闸,连续输出200W激光束,水平快速移动到木板到聚焦镜下方,可以看到木板表面有一条从宽变窄,又从窄变宽的激光束聚焦前后的的烧灼痕迹,这个痕迹与激光束聚焦过程的变化非常接近。取痕迹最窄处为焦点位置,把这一点记录下来,测量在这个位置的木板距离镜片的距离就是实际的激光束焦点位置,因为这种方法需要人工操作,所以特别需要注意安全,以免造成人体伤害。

  6、数控定位打点法:用一块平整光洁的白色硬纸板,平铺在工作台上面,激光焊接头设定在其上方,聚焦镜距离纸板的高度比聚焦镜的焦距尺寸偏小10mm位置,比如聚焦镜的焦距是127mm,则将聚焦镜设定在距离纸板大约117mm。数控系统设定焊接头沿x轴或y轴每10mm移动一次,每次移动的同时z轴上升1mm,可以设定20次连续移动的距离。每次移动到位时,用激光器发出1个200W的脉冲激光除,在纸板上打一个孔。移动20次共打孔20个,z轴高度升高20mm。观察这20个孔,可以发现孔的直径是从大到小,然后又从小到大逐渐变化的。找到孔直径最小的位置就是焦点位置,把这一点记录下来。测量在这个位置是纸板距离镜片的距离就是实际的激光束焦点位置。

  7、激光焊接机聚焦的激光束在焦点附近有一个束腰,束腰的最小截面处是透镜的焦平面.也就是最小光斑的所处位置。焦深随焦数增加面增加。在焦深范围内,功率密度变化较小。大焦深时,工件沿激光入射方向在焦平面附近的较大深度范围能接收到较高的激光能量,为激光深熔化焊创造条件。在实际操作中,涉及到调整工件与透镜的相对位置,大的焦深意味着工件在激光入射方向有较大的可调范围。工件的初始高度位置,一般依据焦深的大小来确定。丁作时,透射的热畸变会引起光斑尺寸和焦深发生变化,所以在工作过程中要经常检查这些激光参数,以便能及时词整工什位置,使光斑处在正确的工作位置上。

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