3 Möglichkeiten zur Einstellung des Fokus Ihrer Laserschneidmaschine

1. NC-Punkt-Lokalisierung von Laser-Fokus-Position

Zur Bestimmung der Laserfokusposition legen Sie ein flaches, glattes Stück weißer Pappe auf die Werkbank und positionieren den Laserschneidkopf darüber.

Stellen Sie die Höhe der Fokussierlinse zunächst etwa 10 mm näher an den Karton heran als die Brennweite des Objektivs. Bei einem Objektiv mit einer Brennweite von 127 mm positionieren Sie es z. B. etwa 117 mm von der Kartonoberfläche entfernt.

Programmieren Sie das CNC-System, um eine Reihe von Bewegungen auszuführen:

1. Bewegen Sie den Schneidkopf in 10-mm-Schritten entweder entlang der X- oder der Y-Achse.
2. Gleichzeitig heben Sie die Z-Achse bei jeder Bewegung um 1 mm an.
3. Stellen Sie das System so ein, dass es 20 aufeinanderfolgende Bewegungen ausführt.

An jeder Position wird der Laser gepulst, um 20 Perforationen zu erzeugen. Dieser Prozess führt zu einer Gesamthöhenzunahme der Z-Achse von 20 mm über die gesamte Sequenz.

Untersuchen Sie das sich ergebende Muster der Perforationen. Sie werden feststellen, dass sich die Lochdurchmesser allmählich verändern, zunächst abnehmen, dann ein Minimum erreichen und dann wieder zunehmen.

Ermitteln Sie die Position, an der der Durchmesser der Blende am kleinsten ist, und notieren Sie diesen Punkt genau. Der Abstand von der Kartonoberfläche zur Linse an dieser Stelle stellt den tatsächlichen Fokus des Laserstrahls dar - die optimale Brennweite für Ihren speziellen Aufbau.

Diese empirische Methode berücksichtigt alle geringfügigen Abweichungen von der angegebenen Brennweite des Objektivs und gewährleistet die genaueste Fokussierung für Ihre Laserschneidarbeiten, wodurch die Schnittqualität und Effizienz optimiert werden.

2. Bevel-Focus-Kauter-Methode

Die Methode zur Kalibrierung des Brennpunkts beim Laserschneiden ist wie folgt:

Legen Sie ein gerades, flaches Holzbrett diagonal auf die Werkbank, und zwar mit einer Neigung von genau 10 Grad. Dieser Winkel gewährleistet eine allmähliche Höhenveränderung für eine genaue Fokusbestimmung.

Initialisieren Sie den Schneidkopf an Punkt A, indem Sie den Abstand (von der Fokussierlinse zur Werkstückoberfläche) um 20 mm kleiner als die Brennweite des Objektivs einstellen. Dieser Versatz ermöglicht einen umfassenden Scan durch den Brennweitenbereich.

Programmieren Sie das CNC-System so, dass der Schneidkopf entweder entlang der X-Achse oder der Y-Achse kontinuierlich über eine Strecke von 230 mm verfahren wird. Dieser Verfahrweg stellt sicher, dass die gesamte Variation des Brennweitenbereichs erfasst wird.

Synchronisieren Sie die Laserleistung mit der Kopfbewegung: Aktivieren Sie einen 200-W-Dauerstrichlaser, wenn die Bewegung beginnt, und beenden Sie die Emission, wenn der Schneidkopf anhält. Diese Leistung ist ausreichend für eine sichtbare Markierung ohne übermäßige Materialbeschädigung.

Beobachten Sie die Brennspur des Laserstrahls auf der Holzoberfläche. Das Muster wird von breit zu schmal und wieder zu breit übergehen und eine charakteristische Sanduhrform bilden.

Ermitteln und markieren Sie die schmalste Stelle der Kurve. Dies ist die optimale Fokusposition, an der die Laserenergiedichte am höchsten ist.

Messen Sie den Abstand zwischen der Fokussierlinse und dem Holzbrett an dieser engsten Stelle. Dieses Maß gibt die tatsächliche Brennweite des Lasersystems unter Betriebsbedingungen an.

Um die Präzision zu erhöhen, sollten Sie diesen Vorgang mehrmals wiederholen und die Ergebnisse mitteln. Führen Sie dieses Kalibrierungsverfahren außerdem regelmäßig oder nach wesentlichen Systemänderungen durch, um eine optimale Schneidleistung zu gewährleisten.

3. Laserschneiden direkte Kauterisation Methode

Um die Fokusposition des Laserstrahls zu bestimmen, legen Sie ein flaches, unbehandeltes Holzbrett in einem Winkel von 85 Grad auf den Schneidetisch. Stellen Sie die Höhe des Schneidkopfs so ein, dass die Brennweite der Fokussierlinse etwa das 1,5-fache des Abstands zur Tischoberfläche beträgt.

Aktivieren Sie den Laser-Shutter und senden Sie einen kontinuierlichen 200-W-Laserstrahl aus. Bewegen Sie das Holzbrett allmählich horizontal unter der Fokussierlinse, wobei Sie eine konstante Geschwindigkeit beibehalten.

Der Laserstrahl erzeugt auf der Holzoberfläche ein Verbrennungsmuster, das beim Durchgang durch den Brennpunkt von breit zu schmal und wieder zu breit wechselt. Diese Spur stellt das Fokussierungsprofil des Laserstrahls genau dar.

Ermitteln Sie den schmalsten Punkt des Brennmusters, der der Brennpunktposition entspricht. Messen und notieren Sie den Abstand zwischen diesem Punkt und der Fokussierlinse, um die tatsächliche Brennweite des Laserstrahls zu bestimmen.

Optimale Ergebnisse erzielen Sie, wenn Sie ein Hartholzbrett mit gleichmäßiger Maserung verwenden, z. B. Ahorn oder Eiche. Der Feuchtigkeitsgehalt des Brettes sollte unter 10% liegen, um ein gleichmäßiges Brennverhalten zu gewährleisten.

Führen Sie während dieses Vorgangs angemessene Sicherheitsprotokolle ein:

1. Tragen Sie eine geeignete Laserschutzbrille, die für die spezifische Wellenlänge Ihres Lasersystems ausgelegt ist.
2. Sorgen Sie für ausreichende Belüftung, um die bei der Holzverbrennung entstehenden potenziell schädlichen Dämpfe zu entfernen.
3. Verwenden Sie eine Rauchgasabsaugung in der Nähe des Verbrennungsbereichs, um Partikel aufzufangen.
4. Halten Sie einen CO2-Feuerlöscher für den Fall einer unerwarteten Entzündung bereit.
5. Führen Sie das Verfahren in einem ausgewiesenen Laserschutzbereich mit beschränktem Zugang durch.

Beachten Sie, dass diese manuelle Methode zwar für die grundlegende Bestimmung der Brennweite geeignet ist, dass aber bei kritischen Anwendungen mit automatischen Strahlprofilierungssystemen oder Messerschneiden-Messverfahren genauere Ergebnisse erzielt werden können.