Ada dua jenis teknologi pemotongan laser: yang pertama adalah laser berdenyut untuk bahan logam, dan yang kedua adalah laser kontinu untuk bahan non-logam. Yang terakhir adalah bidang aplikasi penting dari teknologi pemotongan laser.
Beberapa teknologi utama mesin pemotong laser adalah teknologi terintegrasi cahaya, mesin dan listrik. Dalam mesin pemotong laser, parameter sinar laser, kinerja dan akurasi mesin dan sistem kontrol numerik semuanya secara langsung mempengaruhi efisiensi dan kualitas pemotongan laser. Terutama untuk bagian dengan akurasi pemotongan tinggi atau ketebalan besar, teknologi kunci berikut harus dikuasai dan dipecahkan:
Teknologi kontrol posisi fokus
Salah satu keuntungan dari pemotongan laser adalah kepadatan energi yang tinggi dari balok, umumnya 10W / cm2. Karena kepadatan energi berbanding terbalik dengan area tersebut, diameter titik fokus sekecil mungkin untuk menghasilkan celah sempit; Pada saat yang sama, diameter titik fokus juga sebanding dengan kedalaman fokus lensa. Semakin kecil kedalaman fokus lensa pemfokusan, semakin kecil diameter titik fokus. Namun, ada percikan dalam pemotongan, dan lensa terlalu dekat dengan benda kerja untuk merusak lensa. Oleh karena itu, panjang fokus 5 "~ 7,5" (127 ~ 190mm) banyak digunakan dalam aplikasi industri mesin pemotong laser CO2 berdaya tinggi secara umum. Diameter titik fokus yang sebenarnya adalah antara 0,1 ~ 0,4mm. Untuk pemotongan berkualitas tinggi, kedalaman fokus yang efektif juga terkait dengan diameter lensa dan bahan yang dipotong. Misalnya, memotong baja karbon dengan lensa 5 ", kedalaman fokus berada dalam +2% dari panjang fokus, yaitu sekitar 5mm. Oleh karena itu, sangat penting untuk mengontrol posisi titik fokus relatif terhadap permukaan bahan yang akan dipotong. Dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti memotong kualitas dan kecepatan pemotongan, prinsipnya adalah bahan logam 6mm teratas, fokusnya adalah pada permukaan; baja karbon 6mm, fokusnya di atas permukaan; stainless steel 6mm, fokusnya di bawah permukaan. Dimensi spesifik ditentukan oleh eksperimen.
Ada tiga cara mudah untuk menentukan posisi fokus dalam produksi industri:
(1) Metode pencetakan: Kepala pemotongan dipindahkan dari atas ke bawah, dan sinar laser dicetak pada piring plastik, dan tempat dengan diameter pencetakan terkecil adalah fokusnya.
(2) Metode pelat miring: Gunakan pelat plastik yang ditempatkan miring pada sudut ke sumbu vertikal untuk menariknya secara horizontal untuk menemukan titik terkecil dari sinar laser sebagai fokus.
(3) Metode blue spark: lepaskan nozzle, tiup udara, tekan laser pulsa pada pelat stainless steel, membuat kepala pemotong bergerak dari atas ke bawah, sampai percikan biru terbesar adalah fokusnya.
Untuk mesin pemotong jalur cahaya terbang, karena sudut divergensi balok, panjang jalur optik ujung dekat dan ujung pemotongan berbeda, dan ukuran balok sebelum fokus berbeda. Semakin besar diameter sinar insiden, semakin kecil diameter titik fokus. Untuk mengurangi perubahan ukuran focal spot yang disebabkan oleh perubahan ukuran balok sebelum fokus, produsen sistem pemotongan laser di dalam dan luar negeri menyediakan beberapa perangkat khusus bagi pengguna untuk memilih:
(1) Pipa cahaya paralel. Ini adalah metode yang umum digunakan, yaitu menambahkan collimator ke ujung output laser CO2 untuk ekspansi sinar. Setelah balok mengembang, diameter balok menjadi lebih besar dan sudut divergensi menjadi lebih kecil, sehingga ujung proksimal dan distal dari rentang kerja pemotongan Ukuran balok sebelum fokus hampir sama.
(2) Tambahkan sumbu bawah independen dari lensa bergerak ke kepala pemotong, yang merupakan dua bagian independen dari sumbu Z yang mengontrol jarak antara nosel dan permukaan material (stand off). Ketika tabel alat mesin bergerak atau sumbu optik bergerak, balok bergerak dari ujung proksimal ke sumbu F distal pada saat yang sama, sehingga diameter titik balok tetap sama di seluruh area pemrosesan setelah balok difokuskan. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
(3) Mengontrol tekanan air dari lensa pemfosesan (biasanya sistem pemfoseran reflektif logam). Jika ukuran balok sebelum pemfokusan menjadi lebih kecil dan diameter titik fokus menjadi lebih besar, tekanan air secara otomatis dikendalikan untuk mengubah kelengkungan fokus untuk membuat diameter titik fokus lebih kecil.
(4) Tambahkan x dan y arah kompensasi sistem jalur optik pada mesin pemotong jalur optik terbang. Artinya, ketika jalur optik di ujung distal pemotongan meningkat, jalur optik kompensasi dipersingkat; Sebaliknya, ketika jalur optik di ujung proksimal pemotongan menurun, jalur optik kompensasi ditingkatkan untuk menjaga panjang jalur optik konsisten.
