المنزل>القضايا>Shenzhen Temei Machinery Equipment Co., Ltd. أحدث قضية للشركة حول التأثير المحدد لنظام المسار البصري لآلات الليزر ذات الألياف الدقيقة على دقة القطع
التأثير المحدد لنظام المسار البصري لآلات الليزر ذات الألياف الدقيقة على دقة القطع
2025-12-20
مقدمة
في مجال قطع ألياف الليزر الدقيقة، تعد دقة القطع أحد المؤشرات الرئيسية لقياس أداء المعدات. كنظام أساسي لآلات الليزر الليفية الدقيقة، يلعب نظام المسار البصري دورًا حاسمًا في دقة القطع. يعد الاستكشاف المتعمق للتأثير المحدد لكل عنصر من عناصر نظام المسار البصري على دقة القطع أمرًا بالغ الأهمية لتحسين عملية القطع وتحسين جودة المعالجة.
تأثير مولد الليزر على دقة القطع
استقرار الطاقة
ترتبط استقرار الطاقة لمولد الليزر ارتباطًا مباشرًا بدقة القطع. إذا تذبذبت الطاقة، ستكون الطاقة التي تمتصها المادة أثناء عملية القطع غير مستقرة. على سبيل المثال، إذا زادت الطاقة فجأة، فسوف يتسبب ذلك في ذوبان مفرط للمادة، وتوسيع خط القطع، وتراكم الخبث على حافة القطع. إذا انخفضت الطاقة فجأة، فقد يؤدي ذلك إلى قطع غير مكتمل ومقطع عرضي للقطع غير متساوٍ. على سبيل المثال، عند قطع صفيحة فولاذ مقاوم للصدأ بسمك 0.5 مم، إذا تذبذبت الطاقة بنسبة ±5٪، فقد يختلف عرض خط القطع بين 0.1 - 0.3 مم، مما يؤثر بشكل خطير على دقة القطع.
جودة الحزمة
لجودة الحزمة التي يولدها مولد الليزر، مثل وضع الحزمة وزاوية التباعد، تأثير كبير على دقة القطع. تتمتع الحزمة المثالية ذات الوضع الأساسي بطاقة مركزة ويمكنها تكوين بقعة صغيرة جدًا على سطح المادة، مما يتيح القطع عالي الدقة. ومع ذلك، فإن الحزمة ذات الوضع الأعلى مرتبة لها توزيع طاقة مبعثر نسبيًا وبقعة أكبر. أثناء القطع، لا يمكن تركيز الطاقة في نقطة واحدة، مما يؤدي إلى خط قطع أوسع وانخفاض في الدقة. على سبيل المثال، عند قطع المكونات الإلكترونية الصغيرة، يمكن للحزمة ذات الوضع الأساسي تحقيق دقة قطع تبلغ ±0.01 مم، بينما قد تحقق الحزمة ذات الوضع الأعلى مرتبة دقة تبلغ ±0.05 مم فقط.
تأثير الألياف الناقلة على دقة القطع
فقدان الألياف
هناك قدر معين من الفقد في الألياف الناقلة أثناء انتقال الليزر. إذا كان فقدان الألياف كبيرًا جدًا، فسيتم تقليل طاقة الليزر التي تصل إلى رأس القطع بشكل كبير، مما يؤثر على قدرة القطع. لضمان تأثير القطع، من الضروري إما تقليل سرعة القطع أو زيادة الطاقة الأولية لمولد الليزر. ومع ذلك، فإن تقليل سرعة القطع سيؤثر على كفاءة الإنتاج، وقد تؤثر زيادة الطاقة الأولية على دقة القطع بسبب الطاقة المفرطة، مما يؤدي إلى سطح قطع غير متساوٍ. على سبيل المثال، عند قطع الفولاذ الكربوني بسمك 10 مم، مقابل كل زيادة بنسبة 10٪ في فقدان الألياف، يجب تقليل سرعة القطع بحوالي 20٪، أو يجب زيادة الطاقة الأولية بنسبة 15٪. سيكون لكلا طريقتي التعديل هاتين تأثير سلبي على دقة القطع.
انحناء الألياف
سيؤدي انحناء الألياف إلى تغيير مسار الإرسال وجودة الحزمة لليزر. سيؤدي الانحناء المفرط للألياف إلى انعكاسات متعددة وتشتت الليزر في الداخل، مما يؤدي إلى توزيع طاقة غير متساوٍ للحزمة وتشوه البقعة. أثناء عملية القطع، سيتسبب ذلك في عدم اتساق عرض خط القطع، مما يقلل من دقة القطع. بشكل عام، عندما يكون نصف قطر انحناء الألياف أقل من قيمة معينة (مثل 50 مم)، ستتأثر دقة القطع بشكل كبير، وقد يتجاوز انحراف عرض خط القطع ±0.05 مم.
تأثير نظام التركيز على دقة القطع
جودة عدسة التركيز
ترتبط جودة عدسة التركيز ارتباطًا مباشرًا بتأثير التركيز. تتمتع عدسة التركيز عالية الجودة بسطح أملس وأداء بصري مستقر. يمكنها تركيز الليزر بدقة على منطقة صغيرة جدًا على سطح المادة، مع تركيز الطاقة بشكل كبير، وبالتالي تمكين القطع عالي الدقة. ومع ذلك، قد تواجه عدسة التركيز ذات الجودة الرديئة مشاكل مثل الانحراف والتشوه اللوني، مما يؤدي إلى تركيز ليزر غير دقيق، وبقعة أكبر، وانخفاض في دقة القطع. على سبيل المثال، عند استخدام عدسة تركيز عالية الجودة لقطع صفيحة من سبائك الألومنيوم، يمكن أن تصل دقة القطع إلى ±0.03 مم، بينما عند استخدام عدسة تركيز منخفضة الجودة، قد تنخفض الدقة إلى ±0.1 مم.
موضع التركيز
تعد دقة موضع التركيز أمرًا بالغ الأهمية لدقة القطع. إذا كان موضع التركيز مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا، فسيتغير حجم البقعة على سطح المادة، مما يؤثر على كثافة طاقة القطع. عندما يكون موضع التركيز مرتفعًا جدًا، تزداد مساحة البقعة، وتنتشر الطاقة، ويتسع خط القطع. عندما يكون موضع التركيز منخفضًا جدًا، على الرغم من تركيز الطاقة، فقد يحدث ذوبان مفرط بسبب الطاقة الزائدة على سطح المادة، مما يؤثر أيضًا على دقة القطع. عند قطع مواد ذات سماكات مختلفة، من الضروري ضبط موضع التركيز بدقة لضمان أفضل دقة قطع. على سبيل المثال، عند قطع لوح نحاسي بسمك 3 مم، سيتسبب انحراف موضع التركيز بمقدار ±0.2 مم في تغيير عرض خط القطع بمقدار ±0.05 مم.
تأثير المرآة العاكسة على دقة القطع
تسوية المرآة العاكسة
تحدد تسوية المرآة العاكسة دقة اتجاه انعكاس الليزر. إذا كان سطح المرآة العاكسة غير مستوٍ، فسوف يخضع الليزر لانعكاس غير منتظم أثناء عملية الانعكاس، مما يغير مسار انتقال الليزر. نتيجة لذلك، ينحرف الليزر الذي يتلقاه رأس القطع عن الموضع المحدد مسبقًا، مما يتسبب في انحراف في مسار القطع والتأثير على دقة القطع. على سبيل المثال، عندما يصل خطأ تسوية السطح للمرآة العاكسة إلى ±0.01 مم، قد يصل انحراف مسار القطع إلى ±0.05 مم.
جودة طلاء المرآة العاكسة
تؤثر جودة طلاء المرآة العاكسة على انعكاسية الليزر. إذا كانت جودة الطلاء رديئة، فإن انعكاسية الليزر منخفضة، ويتم امتصاص جزء من الطاقة أو تشتيته بواسطة المرآة العاكسة، مما يؤدي إلى عدم كفاية الطاقة التي تصل إلى رأس القطع، مما يؤثر على تأثير القطع. في الوقت نفسه، قد يتسبب الطلاء غير المتساوي أيضًا في توزيع طاقة غير متساوٍ بعد انعكاس الليزر، مما يؤدي إلى اتساع غير متسق لخط القطع وانخفاض في دقة القطع. على سبيل المثال، عندما تنخفض انعكاسية الطلاء من 98٪ إلى 90٪، قد تزداد خشونة سطح القطع بمقدار 2 - 3 مرات، وتنخفض دقة القطع بشكل كبير.