激光切割機透鏡焦距不同的加工透鏡,聚焦后的光束焦點(diǎn)直徑和焦點(diǎn)深度都有所不同,加工特性也不盡相同。通常加工機上會(huì )標準配備一套加工頭(透鏡)。為了能使加工性能得到最大限度的發(fā)揮,請在充分理解各加工頭。陛能的基礎上,再另外準備幾套,以便可根據需要靈活選擇使用。
如圖1.9.1所示,長(cháng)焦距透鏡的聚焦直徑和焦點(diǎn)深度都比較大,而短焦距透鏡則相對比較小。單一光束模式的激光束聚焦直徑咖。與焦點(diǎn)深度玩的關(guān)系可通過(guò)下述近似公式來(lái)計算。
A、薄板切割
在無(wú)需過(guò)多考慮切縫內熔融金屬流動(dòng)因素的薄板切割中,使用聚焦直徑較小的短焦距透鏡比較合適。因為短焦距透鏡能量密度高、熔融能力大,可在激光切割機高速切割中發(fā)揮效能。另外,由于其具有切縫窄、熱輸入少等特點(diǎn),很適合于微細加工領(lǐng)域。
B、厚板切割
在厚板加工中,只有加寬切縫的寬度,才能使切縫內的熔融金屬流淌順利。圖1.9—2所示為對9mm厚碳鋼以0.08MPa的氣體壓力進(jìn)行加工時(shí)可得到良好切割質(zhì)量的最佳切縫寬度‘4]。切縫寬度在0. 45~o.55mm的范圍內耐,將不產(chǎn)生毛刺,切割面的粗糙度良好。
要得到此切縫寬度,當透鏡是f5”透鏡時(shí),焦點(diǎn)位置就需設在z:+1. 3mm~+2mm范圍內;而f7.5透鏡時(shí),焦點(diǎn)位置則需設在Z:+1. Omm~+2. 7mm范圍內。由此可以看出,在激光切割機切割厚板時(shí),焦點(diǎn)裕度較大的長(cháng)焦距透鏡比較有利。在激光切割機無(wú)氧化切割加工中,如果使用焦點(diǎn)深度大的長(cháng)焦距透鏡,則切縫坡度會(huì )比較小,有利于借助輔助氣體的噴流排出熔融金屬。