Черные пятна на линзах для лазерной резки/сварки: Причины и решения

Что такое линза головки лазерной резки?

Линза лазерной режущей головки является важнейшим прецизионным компонентом оптической системы лазерной режущей головки. Эта специализированная линза играет ключевую роль в фокусировке лазерного луча для достижения оптимальной производительности резки. Как правило, линза изготавливается из высококачественных материалов, таких как селенид цинка (ZnSe) или арсенид галлия (GaAs), и призвана выдерживать мощное лазерное излучение, сохраняя при этом свои оптические свойства.

Основная функция линзы режущей головки - концентрация коллимированного лазерного луча в точной фокальной точке, создавая интенсивную плотность энергии, способную расплавить, испарить или аблатировать целевой материал. Фокусное расстояние и диаметр линзы тщательно подбираются для конкретных задач резки, толщины материала и уровня мощности лазера.

Состояние и правильная установка линзы лазерной режущей головки напрямую влияют на несколько ключевых параметров резки, включая:

1. Качество фокусировки луча и размер пятна
2. Скорость и эффективность резки
3. Качество кромки и ширина пропила
4. Глубина реза и проникновения
5. Общая точность и стабильность резки

Почему линза лазерной режущей головки имеет черные пятна?

Черные пятна на линзе лазерной режущей головки возникают в основном из-за шлака и брызг расплавленного металла, прилипающих к поверхности кварцевой линзы во время операций прожига и резки. Это явление особенно распространено при мощной лазерной резке толстых материалов или при резке отражающих металлов, таких как алюминий или медь.

Образование этих черных точек может значительно ухудшить производительность и качество резки. При дальнейшей работе лазера эти пятна становятся локальными центрами поглощения тепла, что приводит к ряду каскадных проблем:

1. Тепловой эффект линзы: Неравномерный нагрев, вызванный появлением черных точек, создает тепловой градиент по всей линзе, изменяя ее преломляющие свойства. Это приводит к дрейфу фокуса, когда фактическая точка фокусировки смещается от намеченного положения, что снижает точность резки.
2. Снижение коэффициента пропускания: Черные пятна загораживают лазерный луч, снижая общую мощность, передаваемую на заготовку. Это может привести к неравномерной глубине и качеству резки по всему материалу.
3. Деградация линз: Интенсивное нагревание в этих местах может вызвать микротрещины или даже термическое разрушение линзы, что значительно сокращает срок ее службы.
4. Изменение фокусного расстояния: Поскольку центральная область линзы перегревается из-за черных точек, это может привести к локальному изменению кривизны линзы, эффективно уменьшая фокусное расстояние. Это препятствует нормальному выполнению операций резки, особенно при прецизионных работах.
5. Искажение луча: Наличие черных точек может вносить аберрации в профиль лазерного луча, что приводит к неравномерному распределению энергии и может стать причиной более широкого пропила или низкого качества кромок.

Почему на нижней защитной линзе лазерного резака появляются черные пятна/загорелые участки?

Причина 1: Чрезмерный отрицательный фокус при прожиге, приводящий к попаданию шлака в линзу станка лазерной резки.

Решение: Поднимите фокус пронзания.

Причина 2: Неподходящая энергия пронзания, время пронзания слишком близко к пределу или взрывное пронзание.

Решение: Снизить рабочий цикл, увеличить время прокалывания.

Причина 3: Совместная раскройка деталей, деформация листовой металл вызывая трудности при соединении срезов.

Решение: Добавьте прошивку в позиции сопряженного резания или увеличьте количество микросоединений при раскладке деталей.

Причина 4: Загрязнение металлическими частицами дыхательного трубопровода.

Решение: Очистите или замените трубопровод, определите и замените источник металлической пыли (например, соединения труб).

Почему на нижней защитной линзе лазерного резака появляется масло/пыль или влага?

Причина 1: Фильтр воздушного компрессора не соответствует стандартам использования.

Решение: Проверьте, не поврежден ли фильтрующий элемент воздушного компрессора, или обновите уровень фильтра.

Причина 2: Трубопровод дыхательных путей загрязнен.

Решение: Отсоедините воздухозаборный трубопровод режущей головки, промойте воздухозаборник станка спиртом высокой чистоты под атмосферным давлением, прочистите трубопровод 3-4 раза или замените воздухозаборный трубопровод.

Причина 3: Фильтр седла воздухозаборника в станок для лазерной резки волокна заблокирован сырьем или другими посторонними предметами.

Решение: Демонтируйте сиденье воздухозаборника, проверьте, не забит ли фильтр сиденья воздухозаборника посторонними предметами.

Как избежать появления черных точек?

Фокусировочный объектив оптический волоконный лазер расположенная на режущей головке, стоит довольно дорого. Поэтому для его защиты разработана защитная линза. Следовательно, замена защитной линзы является регулярной. Однако если частота замены ускоряется, необходимо выявить проблему.

Черные пятна часто возникают из-за налипания расплавленного шлака, разбрызгиваемого в процессе прокалывания и резки, на кварцевую линзу. Поскольку эти черные точки постоянно растут и разъедают защитную линзу в процессе излучения света, в центре линзы может произойти смещение фокуса из-за теплового эффекта линзы при расширении от перегрева. Это фактически уменьшает фокусное расстояние, делая резку невозможной, а очистка этих черных точек довольно сложна.

В головке для лазерной резки есть два типа линз: фокусирующая и защитная. Их основная функция - концентрация лазерного луча, поэтому очень важно содержать эти линзы в чистоте и прозрачности.

Что делать, если появились черные точки?

1. Материал линзы головки лазерной резки - оксид цинка, который является хрупким и нелегко отпадает. При разборке и сборке следует соблюдать осторожность: избегать сильного вытягивания или столкновения с твердыми предметами. Поверхность линзы имеет антибликовую пленку, которая чувствительна к загрязнению, влажности, жиру и царапинам. Поэтому во время работы необходимо обеспечить сухой и обезжиренный воздух. Чтобы защитить линзу, никогда не работайте непосредственно с лазерной режущей головкой, так как кожное масло может необратимо повредить поверхность линзы. Вместо этого работайте с ней в перчатках и специальных приспособлениях. Для небольших линз удобнее использовать оптический пинцет или вакуумный пинцет. Независимо от способа удержания станка лазерной резки для защиты линз, его следует зажимать только вдоль неоптической поверхности, например края зеркала.
2. Как правило, защитное состояние линзы головки лазерной резки необходимо проверять до и после использования и очистки. Поскольку большинство загрязнений и дефектов поверхности относительно малы, при осмотре линзы часто приходится использовать увеличительное оборудование. Помимо увеличительного оборудования, иногда необходимо осветить оптическую поверхность более ярким лучом, чтобы усилить зеркальное отражение поверхностных загрязнений и дефектов, что облегчает их обнаружение.
3. При очистке лазерной режущей головки для защиты линзы обычно используется чистая протирочная бумага и оптический растворитель, чтобы предотвратить повреждение от других загрязнений. Протирочная бумага должна быть смочена соответствующим растворителем и не должна быть сухой. С учетом мягкости можно использовать чистую хлопчатобумажную марлю или ватные шарики, бумагу для линз, ватные тампоны и т. д.

Линза лазерной режущей головки является ядром и нуждается в хорошей защите, чтобы эффективно использовать производительность лазерной режущей головки.

Рекомендации по устранению черных пятен на линзах лазерных сварочных головок

Как справиться с черными пятнами на лазерная сварочная головка Линзы?

Очистка этих черных пятен может представлять собой сложную задачу, прежде всего по следующим причинам:

1. Нечистые черные пятна проникли в защитную линзу.
2. Защитная линза повреждена.

Что делать, если на линзе головки для лазерной резки и сварки появились черные пятна?

Поскольку справиться с черными пятнами на линзе лазерной режущей головки сложно, рекомендуется прямая замена линзы. Чтобы предотвратить появление черных точек на линзе лазерной режущей головки, необходимо принимать профилактические меры.

И наконец, как выбрать линзу для головки лазерной резки?

1. Совместимость размеров и форм, что довольно просто понять.
2. Материал: В зависимости от мощность лазера и учитывая стоимость, вы можете выбрать K9 или кварц. В практическом применении профессиональные производители разделяют эти два материала на различные марки. Покупатели могут выбрать нужные им характеристики, исходя из своих практических требований.
3. Покрытие: Лазерная антиотражающая пленка. В зависимости от условий эксплуатации следует использовать различные параметры технологии нанесения покрытия.