安慶激光切割機(jī)反射鏡發(fā)熱的影響
文章出處:本站 人氣:4747 發(fā)表時(shí)間:2020-05-22 16:25:20
激光切割機(jī)反射鏡發(fā)熱調(diào)整方法;隨著激光切割機(jī)激光器在工業(yè)加工域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展,高功率光纖激光器也有了更大的需求。在更高功率的激光器應(yīng)用中,就會(huì)出現(xiàn)系列新問題,從而影響激光切割機(jī)加工的穩(wěn)定性,比如熱透鏡效應(yīng)。
、什么是熱透鏡效應(yīng)
由于光學(xué)元件質(zhì)量差、臟污、損壞等原因造成對(duì)激光吸收率變大,光學(xué)元件受激光束連續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間照射后,溫度升高產(chǎn)生熱變形,進(jìn)而引起透過型光學(xué)元件的折射率和反射型光學(xué)元件的反射方向發(fā)生變化。熱透鏡效應(yīng)會(huì)改變激光焦點(diǎn)(束腰)的位置,進(jìn)而影響應(yīng)用效果。
由于透過型光學(xué)元件對(duì)激光吸收率更高,溫度上升更大,因此熱透鏡效應(yīng)更明顯。接下來主要針對(duì)不同激光應(yīng)用設(shè)備中,易出現(xiàn)熱透鏡問題的光學(xué)元件做分析。
二、熱透鏡效應(yīng)在激光應(yīng)用中的影響
功率越高、加工高反材料,光學(xué)元件受熱膨脹越迅速,熱透鏡越明顯;產(chǎn)生熱透鏡效應(yīng)時(shí),光學(xué)元件受熱膨脹,出現(xiàn)聚焦能力變強(qiáng),聚焦光斑尺寸變小,焦距和焦深變短現(xiàn)象。
這些現(xiàn)象的產(chǎn)生,會(huì)造成激光加工不穩(wěn)定,影響激光加工效果。
1、對(duì)打標(biāo)的影響
(1)氧化鋁打黑:發(fā)生熱透鏡效應(yīng)時(shí),焦距變短,材料表面能量密度降低,氧化鋁打不黑,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)中心和邊緣效果黑度不致現(xiàn)象。
(2)金屬深雕:金屬深雕般使用焦距(焦深)短的場(chǎng)鏡,當(dāng)高功率深雕時(shí),由于熱透鏡效應(yīng),材料處能量密度迅速下降,造成金屬打不深。由于光學(xué)元件中心比邊緣膨脹大,出現(xiàn)中心淺,四周深現(xiàn)象(深度不致)。
(3)薄片切割:根據(jù)不同的材料,脈沖光纖激光器切割薄片通常采用單次慢速或多次快這兩種方法。熱膨脹與冷卻回縮可以在很短時(shí)間(<1S)內(nèi)發(fā)生,因此切割時(shí)出現(xiàn)起始位置可以切穿,其它位置切不穿材料。
2、對(duì)焊接的影響
(1)金屬薄片點(diǎn)焊:對(duì)于高功率光纖激光器點(diǎn)焊金屬薄片,熱透鏡效應(yīng)會(huì)造成焊點(diǎn)大小不致,焊接不牢固性,拉拔力不夠。
(2)金屬連續(xù)焊:連續(xù)光焊接金屬相對(duì)于切割,反射率更高。高功率焊接時(shí),熱透鏡效應(yīng)會(huì)造成焊接前部分正常,后部分焊接深度淺或完全焊不透。焊接鋁和銅高反材料,熱透鏡效應(yīng)更明顯。
3、對(duì)切割的影響
(1)不銹鋼切割:不銹鋼切割時(shí),熱透鏡效應(yīng)會(huì)造成切割面不致,掛渣越來越多,甚至出現(xiàn)切割不斷問題。
(2)碳鋼切割:碳鋼切割時(shí),熱透鏡效應(yīng)會(huì)造成底部熔渣越來越多,切割不斷問題。
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