İki tür lazer kesim teknolojisi vardır: birincisi metal malzemeler için darbeli lazer, ikincisi ise metal olmayan malzemeler için sürekli lazerdir. İkincisi, lazer kesim teknolojisinin önemli bir uygulama alanıdır.
Lazer kesim makinesinin birkaç temel teknolojisi, entegre ışık, makine ve elektrik teknolojisidir. Lazer kesim makinesinde, lazer ışınının parametreleri, makinenin performansı ve doğruluğu ve sayısal kontrol sistemi, lazer kesimin verimliliğini ve kalitesini doğrudan etkiler. Özellikle yüksek kesme hassasiyetine veya büyük kalınlığa sahip parçalar için aşağıdaki temel teknolojilere hakim olunmalı ve çözülmelidir:
Odak konumu kontrol teknolojisi
Lazer kesimin avantajlarından biri, genellikle 10W/cm2 olan ışının yüksek enerji yoğunluğudur. Enerji yoğunluğu alanla ters orantılı olduğundan, odak noktası çapı dar bir yarık oluşturmak için mümkün olduğunca küçüktür; aynı zamanda odak noktası çapı da merceğin odak derinliği ile orantılıdır. Odaklama merceğinin odak derinliği ne kadar küçükse, odak noktası çapı o kadar küçük olur. Bununla birlikte, kesimde sıçramalar var ve lens, lense zarar vermek için iş parçasına çok yakın. Bu nedenle, odak uzaklığı 5"~7.5" (127~190mm), genel olarak yüksek güçlü CO2 lazer kesim makinesi endüstriyel uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Gerçek odak noktası çapı 0,1~0,4 mm arasındadır. Yüksek kaliteli kesim için etkin odak derinliği aynı zamanda lens çapı ve kesilen malzeme ile de ilgilidir. Örneğin, karbon çeliğini 5&pay ile kesmek; lens, odak derinliği +2% yaklaşık 5 mm olan odak uzunluğunun. Bu nedenle, kesilecek malzemenin yüzeyine göre odak noktasının konumunu kontrol etmek çok önemlidir. Kesme kalitesi ve kesme hızı gibi faktörleri dikkate alarak, ilke, en iyi 6mm metal malzemedir, odak yüzeydedir; 6 mm karbon çeliği, odak yüzeyin üzerindedir; 6 mm paslanmaz çelik, odak yüzeyin altındadır. Spesifik boyutlar deneylerle belirlenir.
Endüstriyel üretimde odak konumunu belirlemenin üç kolay yolu vardır:
(1) Baskı yöntemi: Kesme kafası yukarıdan aşağıya doğru hareket ettirilir ve lazer ışını plastik plaka üzerine basılır ve en küçük baskı çapına sahip nokta odak noktasıdır.
(2) Eğimli plaka yöntemi: Odak olarak lazer ışınının en küçük noktasını bulmak için yatay olarak çekmek için dikey eksene açılı olarak yerleştirilmiş plastik bir plaka kullanın.
(3) Mavi kıvılcım yöntemi: memeyi çıkarın, havayı üfleyin, paslanmaz çelik plaka üzerindeki darbe lazerine vurun, en büyük mavi kıvılcım odak olana kadar kesme kafasını yukarıdan aşağıya hareket ettirin.
Uçan ışık yolunun kesme makinesi için, ışın sapma açısı nedeniyle, kesmenin yakın ucunun ve uzak ucunun optik yol uzunluğu farklıdır ve odaklamadan önceki ışın boyutu farklıdır. Gelen ışının çapı ne kadar büyük olursa, odak noktasının çapı o kadar küçük olur. Odaklanmadan önce ışın boyutunun değişmesinden kaynaklanan odak noktası boyutunun değişimini azaltmak için, yurtiçi ve yurtdışındaki lazer kesim sistemleri üreticileri, kullanıcıların seçmesi için bazı özel cihazlar sağlar:
(1) Paralel ışık borusu. Bu, ışın genişlemesi için CO2 lazerin çıkış ucuna bir kolimatör eklemek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Işın genişledikten sonra, ışının çapı büyür ve sapma açısı küçülür, böylece kesme çalışma aralığının proksimal ve distal uçları Odaklanmadan önceki ışın boyutu hemen hemen aynıdır.
(2) Nozul ile malzeme yüzeyi arasındaki mesafeyi kontrol eden Z ekseninden iki bağımsız parça olan kesme kafasına hareketli lensin bağımsız bir alt eksenini ekleyin (ayrık). Takım tezgahı masası hareket ettiğinde veya optik eksen hareket ettiğinde, ışın proksimal uçtan distal F eksenine aynı anda hareket eder, böylece ışın odaklandıktan sonra ışın nokta çapı tüm işleme alanında aynı kalır. Şekil 2'de gösterildiği gibi.
(3) Odaklama merceğinin su basıncını kontrol edin (genellikle bir metal yansıtıcı odaklama sistemi). Odaklanmadan önceki ışın boyutu küçülür ve odak noktası çapı büyürse, odak noktası çapını küçültmek için odak eğriliğini değiştirmek için su basıncı otomatik olarak kontrol edilir.
(4) Uçan optik yol kesme makinesine x ve y yönü telafisi optik yol sistemi ekleyin. Yani, kesmenin uzak ucundaki optik yol arttığında, telafi optik yolu kısalır; tersine, kesimin yakın ucundaki optik yol azaltıldığında, optik yol uzunluğunu tutarlı tutmak için telafi optik yolu arttırılır.
