جوشکاری لیزریروش تمرکز
وقتی لیزر با یک دستگاه جدید تماس پیدا میکند یا آزمایش جدیدی انجام میدهد، اولین قدم باید فوکوس کردن باشد. تنها با پیدا کردن صفحه کانونی میتوان سایر پارامترهای فرآیند مانند میزان واگرا شدن، قدرت، سرعت و غیره را به درستی تعیین کرد تا درک روشنی از آن داشته باشیم.
اصل تمرکز به شرح زیر است:
اولاً، انرژی پرتو لیزر به طور مساوی توزیع نمیشود. به دلیل شکل ساعت شنی در سمت چپ و راست آینه فوکوس، انرژی در موقعیت کمر متمرکزترین و قویترین است. برای اطمینان از کارایی و کیفیت پردازش، معمولاً لازم است صفحه کانونی را پیدا کنید و فاصله فوکوس را بر اساس آن تنظیم کنید تا محصول پردازش شود. اگر صفحه کانونی وجود نداشته باشد، پارامترهای بعدی مورد بحث قرار نمیگیرند و اشکالزدایی تجهیزات جدید نیز باید ابتدا مشخص کند که آیا صفحه کانونی دقیق است یا خیر. بنابراین، پیدا کردن صفحه کانونی اولین درس در فناوری لیزر است.
همانطور که در شکلهای ۱ و ۲ نشان داده شده است، ویژگیهای عمق کانونی پرتوهای لیزر با انرژیهای مختلف متفاوت است و گالوانومترها و لیزرهای تک حالته و چند حالته نیز متفاوت هستند که عمدتاً در توزیع فضایی قابلیتها منعکس میشود. برخی نسبتاً فشرده هستند، در حالی که برخی دیگر نسبتاً باریک هستند. بنابراین، روشهای فوکوس متفاوتی برای پرتوهای لیزر مختلف وجود دارد که عموماً به سه مرحله تقسیم میشوند.
شکل 1 نمودار شماتیک عمق کانونی نقاط نوری مختلف
شکل 2 نمودار شماتیک عمق کانونی در توانهای مختلف
اندازه نقطه راهنما در فواصل مختلف
روش شیبدار:
۱. ابتدا، با هدایت نقطه نور، محدوده تقریبی صفحه کانونی را تعیین کنید و روشنترین و کوچکترین نقطه نقطه نور هدایت شده را به عنوان کانون اولیه آزمایش تعیین کنید.
۲. ساختار سکو، همانطور که در شکل ۴ نشان داده شده است
شکل 4 نمودار شماتیک تجهیزات فوکوس خط مورب
۲. اقدامات احتیاطی برای حرکات مورب
(1) به طور کلی، از صفحات فولادی استفاده میشود، با نیمههادیها در حدود 500 وات و فیبرهای نوری در حدود 300 وات؛ سرعت را میتوان روی 80 تا 200 میلیمتر تنظیم کرد
(2) هرچه زاویه شیب صفحه فولادی بزرگتر باشد، بهتر است، سعی کنید حدود 45-60 درجه باشد و نقطه میانی را در نقطه کانونی موقعیت یابی درشت با کوچکترین و روشن ترین نقطه نور هدایت کننده قرار دهید.
(3) سپس شروع به ریسمان کشیدن کنید، ریسمان کشیدن چه تاثیری دارد؟ در تئوری، این خط به صورت متقارن در اطراف نقطه کانونی توزیع میشود و مسیر حرکت، فرآیندی را طی میکند که از بزرگ به کوچک افزایش مییابد، یا از کوچک به بزرگ افزایش مییابد و سپس کاهش مییابد؛
(4) نیمهرساناها باریکترین نقطه را پیدا میکنند و صفحه فولادی نیز در نقطه کانونی با ویژگیهای رنگی واضح سفید میشود که میتواند به عنوان مبنایی برای تعیین نقطه کانونی نیز عمل کند.
(5) ثانیاً، فیبر نوری باید سعی کند تا حد امکان نفوذ میکرو به پشت را کنترل کند، به طوری که نفوذ میکرو در نقطه کانونی باشد، که نشان میدهد نقطه کانونی در نقطه میانی طول نفوذ میکرو به پشت قرار دارد. در این مرحله، موقعیتیابی دقیق نقطه کانونی تکمیل شده است و موقعیتیابی با کمک لیزر خطی برای مرحله بعدی استفاده میشود.
شکل ۵ مثالی از خطوط مورب
شکل ۵ مثالی از خطوط مورب در فواصل کاری مختلف
۳. مرحله بعدی تراز کردن قطعه کار، تنظیم لیزر خطی برای تطابق با کانون ناشی از نقطه راهنمای نور، که همان کانون موقعیتیابی است، و سپس انجام تأیید نهایی صفحه کانونی است.
(1) تأیید از طریق استفاده از نقاط پالس انجام میشود. اصل این است که جرقهها در نقطه کانونی پاشیده میشوند و ویژگیهای صدا آشکار است. یک نقطه مرزی بین مرزهای بالایی و پایینی نقطه کانونی وجود دارد که در آن صدا به طور قابل توجهی با پاششها و جرقهها متفاوت است. مرزهای بالایی و پایینی نقطه کانونی را ثبت کنید و نقطه میانی نقطه کانونی است.
(2) همپوشانی لیزر خطی را دوباره تنظیم کنید، و فوکوس از قبل با خطای حدود 1 میلیمتر در موقعیت قرار گرفته است. میتوانید موقعیتیابی آزمایشی را برای بهبود دقت تکرار کنید.
شکل 6 نمایش پاشش جرقه در فواصل کاری مختلف (میزان خارج کردن از فوکوس)
شکل 7 نمودار شماتیک نقطه گذاری و فوکوس پالسی
همچنین یک روش نقطه گذاری وجود دارد: مناسب برای لیزرهای فیبری با عمق کانونی بزرگتر و تغییرات قابل توجه در اندازه نقطه در جهت محور Z. با ضربه زدن به یک ردیف نقطه برای مشاهده روند تغییرات در نقاط روی سطح صفحه فولادی، هر بار که محور Z به اندازه 1 میلی متر تغییر می کند، اثر روی صفحه فولادی از بزرگ به کوچک و سپس از کوچک به بزرگ تغییر می کند. کوچکترین نقطه، نقطه کانونی است.
زمان ارسال: ۲۴ نوامبر ۲۰۲۳
