激光切割过程中如何正确选择焦点位置

对于碳钢氧气切割，适于采用正焦点，工件底部比上表面切幅更大，有利于排渣，有利于氧气到达工件底部参与充分的氧化反应。在焦点范围内，正焦点越大，板材表面光斑尺寸越大，割缝四周预热及热量补充更充分，碳钢切割面越光滑，越亮。对于万瓦激光器脉冲方式切割不锈钢厚板，采用正焦点，切割稳定，有利于排渣且不容易反蓝光。 即切割焦点在工件里面，这种模式下由于焦点远离切割表面，切幅相对比切割点在工件表面大，同时需要的切割气流要大，温度要足。切割不锈钢时，适于采用负焦点切割，切割面纹路均匀，断面较好。切割前的板材穿孔，由于穿孔有一定高度，穿孔采用负焦点，可以保证穿孔位置光斑尺寸越小，能量密度越大，并且穿孔位置越深，负焦点越大。即切割焦点在工件表面，这种切割方式一般贴近焦点的切割面相对光滑，而远离切割焦点的下表面则显得粗糙。 这种情况主要用于连续激光器切割薄板和脉冲激光器高峰值功率汽化方式切割金属箔层。激光切割焦点正负的选择，不是由切割板材材质（不锈钢、碳钢）决定，而是由切割方式（氧化切割、熔化切割）决定。激光切割机加工不同的工件需要对应使用不同的焦点模式，由于不同类型的切割头焦点位置和调节方式不同，用户可根据正负焦点在切割不锈钢、碳钢时的不同效果，结合自身的加工需求，来选择合适的焦点切割方式，才能够更大的发挥出激光切割机的性能优势。

激光切割机的重要部件分析

(1)平行光管。这是一种常见的方法，在CO2激光器的输出端添加平行光管进行光束扩展，光束扩展后的光束直径变大，发散角变小，因此近端和远端聚焦前的光束尺寸在切割范围内几乎相同。 (2)将移动透镜的独立下轴添加到切割头，该切割头是控制喷嘴与材料表面的距离的z轴的两个独立部分。当机床工作台移动或光轴移动时，光束同时从近端移动到远端f轴，使得光束聚焦后的光斑直径在整个加工区域保持不变。 (3)控制聚焦镜(通常是金属反射聚焦系统)的水压。如果聚焦前的光束尺寸变小，焦点直径变大，水压会自动控制以改变焦点曲率，从而焦点直径变小。 (4)在飞行光路切割机中增加x和y方向的补偿光路系统。当切割远端光路增加时，缩短补偿光路；另一方面，当切割的近端光路减少时，补偿光路增加以保持光路长度一致。