Лазеры и фокусы
---
Что это такое?
Фокусным расстоянием называется расстояние между фокусирующей линзой и точкой, где луч собирается в наименьшее пятно. Это невероятно важный параметр, поскольку он отвечает за диаметр пятна и, соответственно, плотность мощности лазерного луча в точке обработки. Чем меньше фокусное пятно, тем более тонкую работу можно выполнять на лазерном станке.
Глубина фокуса
Не менее важен и такой параметр как глубина фокуса — это диапазон расстояний вдоль оптической оси, в рамках которого точность фокусировки позволяет сохранять чёткость и качество реза/гравировки.
Неверно подобранное соотношение толщины заготовки и фокусного расстояния становятся причиной брака. Слишком большое фокусное расстояние приводит к излишне широкому резу и пустой трате энергии, а слишком короткое обугливает кромку материала.
Как его узнать
Фокусное расстояние обычно указывается производителем лазерного станка и линз, используемых в нем. Оно может быть обозначено маркировкой на самой линзе (например, f=100 мм) или в технической документации. Кроме того, для точной настройки можно использовать специальные методы, такие как измерение с помощью фокусных карт или регулируемых подставок.
Что влияет на фокусное расстояние?
На фокусное расстояние влияют несколько факторов:
Еще одним фактором является температурное расширение материала линзы, которое может слегка изменять фокусное расстояние при нагреве.
Какие типы фокусирующих линз существуют и для чего подходит каждый тип
Существует несколько типов фокусирующих линз, включая:
Плоско-выпуклые линзы обычно используются для общего применения, обеспечивая хорошее качество фокусировки при умеренной стоимости.
Двояковыпуклые линзы обеспечивают более качественную фокусировку, что полезно для высокоточных задач.
Асферические линзы минимизируют аберрации и обеспечивают наилучшую фокусировку для тончайшей работы.
Какой оптимальный диаметр фокусного пятна и как его рассчитать
Меньший диаметр фокусного пятна подходит для тонкой и точной работы, в то время как больший диаметр может быть предпочтительнее для более глубокого или мощного реза. Оптимальный диаметр фокусного пятна зависит от задачи и материала, с которым работает станок. Он рассчитывается на основе формулы, связывающей длину волны лазера и фокусное расстояние линзы:
d = 1.27 * f * W * (1 / D):D — диаметр лазерного луча;
f — фокусное расстояние;
d — диаметр фокусного пятна (ширина реза);W — длина волны лазера;
2z — оптимальная глубина фокуса (максимальная толщина материала).
Как рассчитать максимальную толщину материала (глубину фокуса)
Максимальная толщина материала, которую можно эффективно обрабатывать, определяется глубиной фокуса, которая зависит от фокусного расстояния и диффракционных свойств лазера. Глубина фокуса рассчитывается по формуле:
2z= 2.5 * W * (f/D)²
Как регулировать расстояние между фокусом и материалом для резки
Регулировка расстояния между фокусом и материалом осуществляется путем изменения положения рабочего стола или головки лазера. Для точной настройки можно использовать методы автофокусировки или ручного регулирования с использованием измерительных приборов, таких как фокусные карты.
Когда точка фокуса расположена над заготовкой, это называется положительный фокус, а когда точка фокуса расположена ниже заготовки — это отрицательный фокус.
Важно помнить, что оптимальное расстояние зависит от материала и задачи: для резки обычно требуется положение фокуса чуть ниже поверхности материала, тогда как для гравировки — прямо на поверхности.
Как определить местоположение фокуса лазера
Местоположение фокуса лазера можно определить с помощью нескольких методов, включая визуальные и механические подходы. Один из распространенных методов — использование фокусных карт, которые позволяют наблюдать изменение диаметра пятна при перемещении линзы.
При отсутствии фокусной карты можно использовать следующий алгоритм:
Что такое метод прожига и как его применить
Метод прожига заключается в постепенном изменении высоты рабочего стола или головки лазера и фиксации результатов прожига для последующего анализа. Для определения фокуса лазерного луча:
На протяжении всего реза диаметр луча сначала сужается, а затем расширяется обратно. Самая узкая точка показывает фокусное положение.
Заключение
Выбор и правильная настройка фокусного расстояния являются ключевыми факторами для быстрой и точной работ лазерного станка. Понимание того, как различные параметры, такие как тип линзы и длина волны лазера, влияют на фокусное расстояние и диаметр фокусного пятна, позволяет оптимально настроить оборудование под конкретные задачи. Простые методы, такие как использование фокусных карт и метода прожига, помогут вам точно определить.
Фокусным расстоянием называется расстояние между фокусирующей линзой и точкой, где луч собирается в наименьшее пятно. Это невероятно важный параметр, поскольку он отвечает за диаметр пятна и, соответственно, плотность мощности лазерного луча в точке обработки. Чем меньше фокусное пятно, тем более тонкую работу можно выполнять на лазерном станке.
Глубина фокуса
Не менее важен и такой параметр как глубина фокуса — это диапазон расстояний вдоль оптической оси, в рамках которого точность фокусировки позволяет сохранять чёткость и качество реза/гравировки.
Неверно подобранное соотношение толщины заготовки и фокусного расстояния становятся причиной брака. Слишком большое фокусное расстояние приводит к излишне широкому резу и пустой трате энергии, а слишком короткое обугливает кромку материала.
Как его узнать
Фокусное расстояние обычно указывается производителем лазерного станка и линз, используемых в нем. Оно может быть обозначено маркировкой на самой линзе (например, f=100 мм) или в технической документации. Кроме того, для точной настройки можно использовать специальные методы, такие как измерение с помощью фокусных карт или регулируемых подставок.
Что влияет на фокусное расстояние?
На фокусное расстояние влияют несколько факторов:
- тип и качество линзы;кривизна поверхностей линзы;длина волны лазера;конструкция оптической системы;коэффициент преломления материала.
Еще одним фактором является температурное расширение материала линзы, которое может слегка изменять фокусное расстояние при нагреве.
Какие типы фокусирующих линз существуют и для чего подходит каждый тип
Существует несколько типов фокусирующих линз, включая:
- плоско-выпуклые;двояковыпуклые;асферические линзы.
Плоско-выпуклые линзы обычно используются для общего применения, обеспечивая хорошее качество фокусировки при умеренной стоимости.
Двояковыпуклые линзы обеспечивают более качественную фокусировку, что полезно для высокоточных задач.
Асферические линзы минимизируют аберрации и обеспечивают наилучшую фокусировку для тончайшей работы.
Какой оптимальный диаметр фокусного пятна и как его рассчитать
Меньший диаметр фокусного пятна подходит для тонкой и точной работы, в то время как больший диаметр может быть предпочтительнее для более глубокого или мощного реза. Оптимальный диаметр фокусного пятна зависит от задачи и материала, с которым работает станок. Он рассчитывается на основе формулы, связывающей длину волны лазера и фокусное расстояние линзы:
d = 1.27 * f * W * (1 / D):D — диаметр лазерного луча;
f — фокусное расстояние;
d — диаметр фокусного пятна (ширина реза);W — длина волны лазера;
2z — оптимальная глубина фокуса (максимальная толщина материала).
Как рассчитать максимальную толщину материала (глубину фокуса)
Максимальная толщина материала, которую можно эффективно обрабатывать, определяется глубиной фокуса, которая зависит от фокусного расстояния и диффракционных свойств лазера. Глубина фокуса рассчитывается по формуле:
2z= 2.5 * W * (f/D)²
Как регулировать расстояние между фокусом и материалом для резки
Регулировка расстояния между фокусом и материалом осуществляется путем изменения положения рабочего стола или головки лазера. Для точной настройки можно использовать методы автофокусировки или ручного регулирования с использованием измерительных приборов, таких как фокусные карты.
Когда точка фокуса расположена над заготовкой, это называется положительный фокус, а когда точка фокуса расположена ниже заготовки — это отрицательный фокус.
Важно помнить, что оптимальное расстояние зависит от материала и задачи: для резки обычно требуется положение фокуса чуть ниже поверхности материала, тогда как для гравировки — прямо на поверхности.
Как определить местоположение фокуса лазера
Местоположение фокуса лазера можно определить с помощью нескольких методов, включая визуальные и механические подходы. Один из распространенных методов — использование фокусных карт, которые позволяют наблюдать изменение диаметра пятна при перемещении линзы.
При отсутствии фокусной карты можно использовать следующий алгоритм:
- установить головку станка над плоским куском белого картона так, чтобы фокусирующая линза была к нему на 10 мм ближе своего фокусного расстояния (линза с с расстоянием 100 мм — в 90 мм от картона)начать программу ЧПУ, по которой головка будет делать в картоне отверстие, и после каждого отверстия сдвигаться на 10 мм по осям X и Y, а также на 1 мм по оси Zсделать 20 проколоввыбрать отверстие с наименьшим диаметром
Что такое метод прожига и как его применить
Метод прожига заключается в постепенном изменении высоты рабочего стола или головки лазера и фиксации результатов прожига для последующего анализа. Для определения фокуса лазерного луча:
- установите на верстаке ровную доску из дерева под углом 10 градусоврасположите головку лазерного станка над доской, на 20 мм ниже чем фокусное расстояниепроведите головку по оси X или Y на 230 мм при непрерывной работе лазера на мощности 200 Вт
На протяжении всего реза диаметр луча сначала сужается, а затем расширяется обратно. Самая узкая точка показывает фокусное положение.
Заключение
Выбор и правильная настройка фокусного расстояния являются ключевыми факторами для быстрой и точной работ лазерного станка. Понимание того, как различные параметры, такие как тип линзы и длина волны лазера, влияют на фокусное расстояние и диаметр фокусного пятна, позволяет оптимально настроить оборудование под конкретные задачи. Простые методы, такие как использование фокусных карт и метода прожига, помогут вам точно определить.
Комментарии (0)
{related-news}
[/related-news]