روش فوکوس جوشکاری لیزری

جوش لیزریروش تمرکز

هنگامی که لیزر با دستگاه جدیدی در تماس است یا آزمایش جدیدی انجام می دهد، اولین قدم باید تمرکز باشد. تنها با یافتن سطح کانونی می توان سایر پارامترهای فرآیند مانند میزان فوکوس، توان، سرعت و غیره را به درستی تعیین کرد تا درک روشنی داشته باشیم.

اصل تمرکز به شرح زیر است:

اولاً، انرژی پرتو لیزر به طور مساوی توزیع نمی شود. با توجه به شکل ساعت شنی در سمت چپ و راست آینه فوکوس، انرژی بیشتر در موقعیت کمر متمرکز و قوی است. برای اطمینان از راندمان و کیفیت پردازش، به طور کلی لازم است که سطح کانونی را تعیین کنید و فاصله فوکوس را بر این اساس برای پردازش محصول تنظیم کنید. اگر صفحه کانونی وجود نداشته باشد، پارامترهای بعدی مورد بحث قرار نخواهند گرفت و اشکال زدایی تجهیزات جدید نیز ابتدا باید مشخص کند که آیا صفحه کانونی دقیق است یا خیر. بنابراین، مکان یابی صفحه کانونی اولین درس در فناوری لیزر است.

همانطور که در شکل های 1 و 2 نشان داده شده است، ویژگی های عمق کانونی پرتوهای لیزر با انرژی های مختلف متفاوت است و گالوانومترها و لیزرهای تک حالته و چند حالته نیز متفاوت هستند که عمدتاً در توزیع فضایی قابلیت ها منعکس می شوند. برخی نسبتا جمع و جور هستند، در حالی که برخی دیگر نسبتاً باریک هستند. بنابراین روش های فوکوس متفاوتی برای پرتوهای لیزر مختلف وجود دارد که به طور کلی به سه مرحله تقسیم می شوند.

شکل 1 نمودار شماتیک عمق کانونی نقاط مختلف نور

شکل 2 نمودار شماتیک عمق کانونی در توان های مختلف

اندازه نقطه را در فواصل مختلف هدایت کنید

روش کج کردن:

1. ابتدا محدوده تقریبی صفحه کانونی را با هدایت نقطه نورانی تعیین کنید و روشن ترین و کوچکترین نقطه نقطه نور هدایت کننده را به عنوان کانون آزمایشی اولیه تعیین کنید.

2. ساخت سکو، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است

شکل 4 نمودار شماتیک تجهیزات فوکوس خط مورب

2. اقدامات احتیاطی برای ضربه های مورب

(1) به طور کلی، صفحات فولادی با نیمه هادی ها در 500 وات و فیبرهای نوری در حدود 300 وات استفاده می شود. سرعت را می توان روی 80-200 میلی متر تنظیم کرد

(2) هرچه زاویه شیب صفحه فولادی بزرگتر باشد، بهتر است، سعی کنید در حدود 45-60 درجه باشد، و نقطه وسط را در نقطه کانونی موقعیت درشت با کوچکترین و روشن ترین نقطه نور هدایت کننده تنظیم کنید.

(3) سپس سیم زنی را شروع کنید، تار زدن چه اثری به دست می آورد؟ در تئوری، این خط به طور متقارن در اطراف نقطه کانونی توزیع می شود، و مسیر تحت یک فرآیند افزایش از بزرگ به کوچک، یا افزایش از کوچک به بزرگ و سپس کاهش خواهد بود.

(4) نیمه هادی ها نازک ترین نقطه را پیدا می کنند و صفحه فولادی نیز در نقطه کانونی با ویژگی های رنگی واضح سفید می شود که می تواند به عنوان مبنایی برای مکان یابی نقطه کانونی نیز باشد.

(5) ثانیاً، فیبر نوری باید سعی کند تا حد امکان نفوذ میکرو پشت را کنترل کند، با نفوذ میکرو در نقطه کانونی، که نشان می دهد نقطه کانونی در نقطه میانی طول نفوذ میکرو پشت است. در این مرحله، موقعیت یابی درشت نقطه کانونی تکمیل می شود و از موقعیت یابی به کمک لیزر خطی برای مرحله بعدی استفاده می شود.

شکل 5 نمونه ای از خطوط مورب

شکل 5 نمونه ای از خطوط مورب در فواصل کاری مختلف

3. مرحله بعدی این است که قطعه کار را تراز کنید، لیزر خط را با توجه به نقطه راهنمای نور، که فوکوس موقعیت یابی است، مطابق با فوکوس تنظیم کنید و سپس تأیید صفحه کانونی نهایی را انجام دهید.

(1) تأیید از طریق استفاده از نقاط پالس انجام می شود. اصل این است که جرقه ها در نقطه کانونی پاشیده می شوند و ویژگی های صدا واضح است. یک نقطه مرزی بین حد بالایی و پایینی نقطه کانونی وجود دارد که در آن صدا به طور قابل توجهی با اسپلش و جرقه متفاوت است. حد بالا و پایین نقطه کانونی را ضبط کنید و نقطه میانی نقطه کانونی است.

(2) دوباره همپوشانی لیزر خط را تنظیم کنید، و فوکوس از قبل با خطای حدود 1 میلی متر در موقعیت قرار گرفته است. می تواند موقعیت یابی تجربی را برای بهبود دقت تکرار کند.

شکل 6 نمایش پاشش جرقه در فواصل کاری مختلف (عدم تمرکز)

شکل 7 نمودار شماتیک نقطه گذاری و فوکوس پالس

یک روش نقطه‌گذاری نیز وجود دارد: مناسب برای لیزرهای فیبر با عمق کانونی بیشتر و تغییرات قابل توجه در اندازه نقطه در جهت محور Z. با ضربه زدن روی یک ردیف نقطه برای مشاهده روند تغییرات در نقاط روی صفحه فولادی، هر بار که محور Z به میزان 1 میلی متر تغییر می کند، نقش روی صفحه فولادی از بزرگ به کوچک و سپس از کوچک به کوچک تغییر می کند. بزرگ کوچکترین نقطه نقطه کانونی است.