Санкт-Петербург
+7 (800) 777-17-87
Адрес
192019, г. Санкт-Петербург, Глухоозёрское шоссе, 12Ж
  • Лазерные станки по металлу
  • Статья

Коллиматорная линза в лазерной голове для волоконного станка по металлу

Лазерная резка не может быть реализована при отсутствии лазерного луча, сфокусированного надлежащим образом. Фокусировка достигается использованием качественной оптики. Поэтому весьма важно правильно подобрать линзу для работ по лазерной гравировке и резке металла

Назначение линзы коллиматорной в лазерной голове

Коллиматорная линза не фокусирует, с её помощью мы получаем параллельный поток излучения лазера. Грубо говоря, она снижает расходимость луча.

Поэтому важное значение имеет выбор качественной линзы, своевременное её обслуживание, контроль чистоты поверхности последней

Кварцевые линзы

Чаще всего линзы для волоконных лазеров изготавливают из кварцевого стекла. Подобные модели отличаются длительными сроками эксплуатации, способны воспринимать существенно большие температуры, в сравнении с селенидом цинка (ZnSe), применяемым в лазерных газовых гравёрах СО2.

Штатный комплект лазерной головы включает коллиматорную и фокусирующую линзы

Первая принимает и выпрямляет расширяющийся луч лазера, а вторая фокусирует его на поверхности обрабатываемой заготовки.

Коллиматорная линза

Подобные линзы монтируются на выходе оптоволоконного лазерного излучателя. Отстоят от него на расстоянии, которое равно фокусному.

Выходящее лазерное излучение аккумулируется коллиматорной линзой, внутри которой оно преобразуется в направленный параллельный пучок, минимизируя его расходимость. Линзы двояковыпуклые, выпукло-вогнутые, иной геометрии всегда используются в комплекте.

Они устанавливаются в коллиматорном блоке, представляющем законченную оптическую систему из двух или более подобных изделий, которые смонтированы в охлаждаемом корпусе на определённых расстояниях.

Фокусные линзы

Чаще всего линзы для фокусировки это небольшая лупа, одна сторона которой выпуклая, а вторая, плоская. Существуют модели, у которых вместо плоской стороны вогнутая, но их применяют значительно реже.

Наиболее востребованным материалом для производства линз лазерных излучателей является арсенид галия (химическая формула, GaAs). Второй по востребованности, (ZnSe). Оба названных материала отличаются существенной стойкостью к внешним механическим воздействиям, значительным температурным нагрузкам. Но оптика из GaAs имеет большие сроки эксплуатации.

Ассортимент фокусных линз, применяемых на различных лазерных станках по металлу, многовариантен по применяемому исходному материалу, диаметрам, типам нанесённых напылений, степени выпуклости.

Сформированный лазером поток излучения, попадающий на линзу, аккумулируется в ней и ужимается в луч. Его сечение равно диаметру, проецируемого на поверхность заготовки, светового пятна. Фокусом именуется минимальный диаметр последнего. Расстояние до подобной точки, фокусным.

В точке фокусировки луч лазера отличается максимальной интенсивностью.

В зависимости от мощности установленного излучателя, он может резать за проход заготовки, выполненные из материалов доступной толщины

Лазерная голова станка по металлу

Короткофокусные, длиннофокусные линзы, основные различия

Лазерные станки, это универсальное оборудование, обеспечивающим гравировку, резку различных материалов.

Формируемый луч быстро, с надлежащей точностью обрабатывает папиросную бумагу, толстую фанеру или металлический лист.

Но корректное выполнение работы с получением надлежащего выходного качества требуется выполнить правильную фокусировку

В противном случае, лазерный луч может пережигать материал, осуществлять рез не на всю глубину заготовки, возможно появление искажений воспроизводимого изображения, иные дефекты.

Чтобы исключить подобные проблемы требуется правильно подойти к подбору линзы с учётом её фокусного расстояния: длиннофокусная, короткофокусная, среднефокусная (часто именуется универсальной).

Основной интерес представляют две первые версии, каждая из которых используется для решения конкретных задач.

Длиннофокусные линзы

Эта продукция задана размерным рядом (4–7.5). Расстояние между зоной обработки, располагающейся на заготовке, и головкой излучателя, у подобных изделий достаточно значительное.

Применение подобных линз позволяет выполнить одним проходом качественный рез достаточно толстого материала, толщина которого может составлять (8–10 мм). В отдельных случаях, ещё более толстого

Его не рекомендуется применять для высокоточной гравировки, обработки деликатных поверхностей.

Это объясняется тем, что формируемое пятно имеет значительный диаметр. В точке резания уменьшается мощность излучения (если сравнивать её значение с аналогичным параметром короткофокусных моделей). Это объясняется распределением плотности по всей площади пятна. При этом зона каустики (так именуется протяжённость луча, имеющего максимальную фокусировку) у длиннофокусной линзы больше.

Именно это позволяет лазерному лучу резать более толстый материал, формируя ровные кромки реза, без образования скосов

Короткофокусные линзы

Размерный ряд данной продукции задан диапазоном (1.0–1.5).

Подобные модели применяют при необходимости выполнения прецизионного реза мелких деталей из заготовок с незначительной толщиной, нанесения сверхточной гравировки

В качестве примера можно назвать производство печатей и штампов в соответствии с положениями действующих ГОСТ.

После того, как луч лазера прошёл через короткофокусную линзу, формируется пятно, диаметр которого соответствует минимально возможному. Он может составлять доли миллиметра.

Это приводит к существенной концентрации мощности излучения, благодаря повышенной плотности частиц.

Наши акции

Мы используем файлы cookie, потому что они нужны для быстрого взаимодействия с нашим сайтом. Вы всегда можете отключить их в настройках своего браузера. Продолжая пользоваться сайтом вы подтверждаете своё Согласие на обработку персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности.