精密ファイバーレーザー切削の分野で,切断精度は,機器の性能を測定するための重要な指標の1つです.精密ファイバーレーザーマシンのコアコンポーネントとして,切断精度において,光路システムが決定的な役割を果たします.切断過程を最適化し,加工品質を改善するために,切断精度に対する光路システムの各要素の特定の影響の深層調査は極めて重要です.
レーザー発電機の電源安定性は切断精度と直接関係しています.電力が変動すると,切断過程で材料に吸収されるエネルギーは不安定になります.例えば切断線が広がり,切断端にスクラッグが蓄積する. 力が急激に低下すると,切断が不完全で横断が不均等になる可能性があります厚さ0.5mmのステンレス鋼板の切断を例として,電力が5%~5%変動した場合,切削シームの幅は0.1~0.3mmの範囲で変動する可能性があります.切断精度に深刻な影響を与える.
レーザー発電機によって生成されるビームの質,例えばビームモードと偏差角は,切断精度に大きな影響を与えます.理想的な基本モードのビームは,集中したエネルギーを持ち,材料表面に非常に小さなスポットを形成することができます高精度切断が可能である.しかし,より高い順序モードのビームは,比較的分散したエネルギー分布とより大きなスポットを持っています.切断中に,エネルギーは1点に集中できない例えば,小さな電子部品を切る時,基本モードビームは,切断精度±0.01mmを達成できます.高級モードの光線では ±0 の精度しか得られない..05ミリ
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激光波の送信中に 伝達ファイバーに一定量の損失があります.切断頭に到達するレーザーエネルギーは大幅に減少します.切断効果を確保するには,切断速度を減らすか,レーザー発電機の初期電力を増加させる必要があります.切断速度を下げると生産効率が低下します例えば,厚さ10mmの炭素鋼を切るときには,繊維の損失が10%増加するごとに切断速度を約20%削減し,初期電力を15%増加する必要があります.この2つの調整方法の両方が切断精度に悪影響を及ぼします.
繊維の曲線は レーザーの伝達経路と光線質を変化させる. 繊維の過剰な曲線は,複数の反射を引き起こし,内側からレーザーを散らす.束のエネルギー分布が不均等で,スポット変形が起こります切断過程で,これは切断シームの幅が不一致になり,切断精度が低下します.繊維の曲線半径が一定の値 (例えば50mm) 未満である場合切断精度は著しく影響され,切断シーム幅の偏差は ±0.05mmを超えることがあります.
高品質 の 焦点 レンズ は 表面 が 滑らかで 光学 性能 が 安定 し て い ます.材料の表面上の非常に小さな領域に正確にレーザーを焦点化することができますしかし,質が悪い焦点レンズには,偏差や色差などの問題がある可能性があります.レーザーの焦点が不正確になる例えば,高品質の焦点レンズを使用してアルミニウム合金シートを切ると,切断精度は ±0.03mm に達します.低品質の焦点レンズを使用するときに精度は ±0.1 mm に低下する可能性があります.
焦点位置の精度は切断精度にとって極めて重要です.焦点位置が高くすぎたり低くすぎたりすると,材料表面のスポットの大きさは変化します.切断エネルギー密度に影響を与える焦点位置が高くすぎると,スポット面積が増加し,エネルギーが分散し,切断シームが広がります.焦点位置が低くすぎると,エネルギーが集中しているにもかかわらず,材料の表面に過剰なエネルギーが加わると 過剰な溶融が起こる可能性があります切断精度にも影響します. 異なる厚さの材料を切る際には,最適な切断精度を確保するために,焦点位置を正確に調整する必要があります. 例えば,厚さ 3 mm の銅板 を 切る 時焦点位置偏差 ±0.2 mm は,切削シームの幅が ±0.05 mm 変化する.
反射鏡の平らさはレーザーの反射方向の精度を決定します.反射鏡の表面が不均等であれば,レーザーは反射過程で不規則な反射を受けます結果として,切断頭によって受信されたレーザーは 予定位置から逸脱します.切断経路の偏差を引き起こし,切断精度に影響を与える例えば,反射鏡の表面平らさの誤差が ±0.01 mm に達すると,切断経路偏差が ±0.05 mm に達する可能性があります.
反射鏡のコーティング品質がレーザー反射力に影響します.コーティング品質が悪い場合はレーザー反射力も低いです.エネルギーの一部が反射鏡に吸収されるか 散らばりますレーザー反射後,不均等なコーティングもエネルギー分布を不均等にすることがあります.切断シームの幅が不一致し,切断精度が低下する例えば,コーティングの反射性が98%から90%に低下すると,切断面の荒さは2〜3倍増加し,切断精度は著しく低下します.
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