Existem dois tipos de técnicas de corte a laser: o primeiro é laser de pulso adequado para materiais metálicos, e o segundo é laser contínuo adequado para materiais não metálicos. Este último é um campo de aplicação importante da tecnologia de corte a laser.

Várias tecnologias-chave de máquinas de corte a laser são tecnologias integradas de luz, máquinas e eletricidade. Os parâmetros do feixe laser, o desempenho e a precisão da máquina e do sistema CNC afetam diretamente a eficiência e a qualidade do corte a laser em máquinas de corte a laser. Especialmente para peças com alta precisão de corte ou grande espessura, é necessário dominar e resolver as seguintes tecnologias-chave:

Tecnologia de controlo da posição de foco

Uma das vantagens do corte a laser é a alta densidade de energia do feixe, geralmente 10W / cm2. Devido à relação inversa entre densidade de energia e área, o diâmetro do ponto focal deve ser mantido o mais pequeno possível para produzir uma fenda estreita; Ao mesmo tempo, o diâmetro do ponto focal também é proporcional à profundidade de foco da lente. Quanto menor a profundidade de foco da lente de foco, menor o diâmetro do ponto focal. No entanto, há salpicos durante o corte, e a lente pode ser facilmente danificada se estiver muito perto da peça de trabalho. Portanto, máquinas de corte a laser de CO2 de alta potência são amplamente utilizadas em aplicações industriais com uma distância focal de 5 "~7,5" (127 ~ 190mm). O diâmetro do ponto focal real está entre 0,1 e 0,4mm. Para corte de alta qualidade, a profundidade efetiva de foco também está relacionada ao diâmetro da lente e ao material que está sendo cortado. Por exemplo, ao cortar aço carbono com uma lente de 5 ", a profundidade focal está dentro da faixa de + 2% da distância focal, que é de cerca de 5mm. Portanto, controlar a posição do ponto focal em relação à superfície do material a ser cortado é muito importante. Considerando fatores como qualidade de corte e velocidade de corte, o princípio é que para materiais metálicos de 6mm, o ponto focal está na superfície; para aço carbono de 6mm, o ponto focal está na superfície; e para aço inoxidável de 6mm, o ponto focal está abaixo da superfície. O tamanho específico é determinado por experimentos.

Existem três métodos simples para determinar a posição do ponto focal na produção industrial:

(1) Método de impressão: Mova a cabeça de corte de cima para baixo e execute a impressão do raio laser na placa plástica, com o menor diâmetro de impressão como o foco.

(2) Método da placa inclinada: Use uma placa plástica colocada em um ângulo ao eixo vertical para puxá-la horizontalmente e encontrar o ponto mínimo do feixe de laser como o foco.

(3) Método Blue Spark: Remova o bocal, sopre o ar e aplique um laser de pulso à placa de aço inoxidável, fazendo com que a cabeça de corte se mova de cima para baixo até que a centelha azul máxima seja o foco.

Para a máquina de corte do caminho de luz voadora, devido ao ângulo de divergência do feixe, o comprimento do caminho de corte é diferente entre as extremidades próximas e distantes, e há uma certa diferença no tamanho do feixe antes de focar. Quanto maior o diâmetro do feixe incidente, menor o diâmetro do ponto focal. A fim de reduzir as mudanças no tamanho do ponto focal causadas por mudanças no tamanho do feixe antes da focagem, fabricantes nacionais e estrangeiros de sistemas de corte a laser fornecem alguns dispositivos especializados para os usuários escolherem:

(1) Tubo de luz paralela. Este é um método comumente usado, que envolve adicionar um tubo de luz paralelo à extremidade de saída de um laser de CO2 para expansão do feixe.O diâmetro do feixe expandido aumenta e o ângulo de divergência diminui, tornando o tamanho do feixe próximo do mesmo antes de focar nas extremidades próximas e distantes dentro da faixa de corte.

(2) Adicione um eixo inferior independente da lente móvel na cabeça de corte, que é duas partes independentes do eixo Z que controla a distância do bico à superfície do material (stand off). Quando a bancada de trabalho da máquina-ferramenta se move ou o eixo óptico se move, o feixe também se move da extremidade próxima para a extremidade distante do eixo F, de modo que o diâmetro do ponto permaneça consistente em toda a área de processamento depois que o feixe é focado. Como mostrado na Figura 2.

(3) Controle a pressão da água do espelho de foco (geralmente um sistema de foco reflexivo de metal). Se o tamanho do feixe antes da focagem diminui e o diâmetro do ponto focal aumenta, o controle automático da pressão da água altera a curvatura da focagem para reduzir o diâmetro do ponto focal.

(4) Adicione um sistema de caminho óptico compensador nas direções x e y à máquina de corte de caminho óptico voador. Quando o caminho óptico da distância de corte aumenta, o caminho óptico da compensação é encurtado; Pelo contrário, quando o caminho óptico de corte perto da extremidade diminui, o caminho óptico de compensação aumenta para manter o comprimento do caminho óptico consistente.