Регулировка фокальной плоскости
Путь к идеальной лазерной сварке начинается с понимания распределения энергии лазерного луча, которое не является равномерным. Лазерный луч напоминает форму песочных часов, и наиболее концентрированная энергия находится в самой узкой точке, называемой фокусом или фокальной плоскостью.
Регулировка фокальной плоскости при лазерной сварке: руководство по точности
Принцип регулировки фокуса при лазерной сварке
Путь к идеальной лазерной сварке начинается с понимания распределения энергии лазерного луча, которое не является равномерным. Лазерный луч напоминает форму песочных часов, и наиболее концентрированная энергия находится в самой узкой точке, называемой фокусом или фокальной плоскостью. Различные лазерные сварочные аппараты, независимо от того, используют ли они гальванометрические сканеры или одномодовые и многомодовые лазеры, имеют разное распределение энергии. Оператор определяет фокальную плоскость, наблюдая за изменением энергии, обычно используя низкую мощность в диапазоне 200-500 Вт. Определив симметричные сварочные явления, такие как звук, искры и брызги, они могут точно определить фокальную плоскость, необходимую для точной лазерной сварки.
Настройка параметров лазерного сварочного аппарата
Настройка лазерного сварочного аппарата включает в себя настройку нескольких параметров. Режим сварки часто устанавливается на QCW (квазинепрерывная волна), при этом максимальная мощность устанавливается на уровне 30%, чтобы избежать чрезмерной энергии. Важную роль играет широтно-импульсная модуляция: первоначальная настройка составляет 0,1 миллисекунды при 100% мощности, затем следует вторая ступень - 2,5 миллисекунды, также при полной мощности. Для поддержания контроля над процессом частота регулируется в диапазоне от 1 до 1,5. С этими настройками оператор приступает к важнейшей задаче настройки фокуса. Стоит отметить, что у большинства лазерных пистолетов вышеупомянутая настройка стоит по умолчанию.
Методы определения фокальной плоскости
Для определения фокальной плоскости опытные операторы используют несколько проверенных методов. Первый предполагает использование метода диагональной линии, при котором начальная фокальная точка определяется по самому маленькому и яркому пятну направляющего света. Следующий шаг включает в себя сплющивание (изменение по высоте) заготовки и выравнивание пятна лазерной направляющей с фокальной точкой. Для окончательной проверки используется точечный метод, который использует серию импульсов для точного определения фокуса на основе изменения звука и поведения брызг. Этот итеративный процесс обеспечивает точность фокусировки в пределах 0,5 мм.
Усовершенствованные методы настройки фокальной плоскости
Для более сложных сценариев оператор может использовать дополнительные методы, такие как прожоги лазера на фотобумаге, проверка отметок на стальной пластине под микроскопом или использование звуковых сигналов. Каждый метод имеет свои особенности, зависящие от свойств лазерного луча и материала. Ключевым моментом является усреднение по нескольким точкам для сглаживания любых ошибок, что позволяет достичь точности, как правило, в пределах 0,3 мм.
Применение
Владение навыками настройки фокальной плоскости является необходимым для любого оператора лазерного сварочного аппарата. Следуя подробным методикам, разработанными инженерами, операторы могут повысить точность и качество процессов лазерной сварки. Независимо от того, используется ли метод диагональной линии, точечный метод или передовые технологии, обеспечение правильной фокусировки имеет решающее значение для успеха любого проекта лазерной сварки. Практика и внимание к деталям позволят операторам достичь точности, необходимой для самых сложных задач лазерной обработки и контроля.
Автор © Страмко Максим Ярославович 24.05.2024
- Комментарии