激光切割机中调整准确焦点方法

　　在钣金激光切割加工中准确的调制焦点是激光加工中重要的设置之一，一般来说,聚焦透镜焦深越小，焦点光斑直径就越小。激光切割的优点之一是光束的能量密度高，一般>10W/cm2。由于能量密度与4/πd2成正比，所以焦点光斑直径尽可能的小，以便产生一窄的切缝；同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。但切割有飞溅，透镜离工件太近容易将透镜损坏，因此一般大功率CO2激光切割工业应用中广泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。焦距的选择同时和切割质量、板材、厚度等因素有关，对于高质量的切割，有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。顾虑到切割质量、切割速度等因素，原则上<6mm的金属材料，焦点在表面上；>6mm的碳钢，焦点在表面之上；>6mm的不锈钢，焦点在表面之下。一般情况下：板材越厚焦点就越大。

　　在激光切割机工业生产中确定焦点位置的简便方法有五种：

　　(1)蓝色火花法：去掉喷嘴，吹空气，将脉冲激光打在不锈钢板上，使切割头从上往下运动，直至蓝色火花最大处为焦点。 这样可以计算出焦点，以后的切割过程中根据板材不同板厚不同采取相应的调焦。

　　(2)斜板法：用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动，寻找激光束的最小处为焦点。

　　(3)打印法：使切割头从上往下运动，在塑料板上进行激光束打印，打印直径最小处为焦点。

　　(4)平行光管。这是一种常用的方法，即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理，扩束后的光束直径变大，发散角变小，使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。

　　(5)在切割头上增加一独立的移动透镜的下轴，它与控制喷嘴到材料表面距离(stand off)的Z轴是两个相互独立的部分。当机床工作台移动或光轴移动时，光束从近端到远端F轴也同时移动，使光束聚焦后光斑直径在整个加工区域内保持一致。

（迪能激光）

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