Soldagem a lasermétodo de focalização
Quando um laser entra em contato com um novo dispositivo ou realiza um novo experimento, o primeiro passo deve ser o foco. Somente encontrando o plano focal é possível determinar corretamente outros parâmetros do processo, como o grau de desfocagem, a potência, a velocidade, etc., para que se tenha uma compreensão clara.
O princípio do foco é o seguinte:
Primeiramente, a energia do feixe de laser não é distribuída uniformemente. Devido ao formato de ampulheta nas laterais do espelho de focalização, a energia fica mais concentrada e intensa na região central. Para garantir a eficiência e a qualidade do processamento, geralmente é necessário localizar o plano focal e ajustar a distância de desfocagem com base nele para processar o produto. Sem um plano focal, os parâmetros subsequentes não poderão ser discutidos, e a configuração de novos equipamentos também exige, em primeiro lugar, a verificação da precisão do plano focal. Portanto, a localização do plano focal é o primeiro passo na tecnologia laser.
Como mostrado nas Figuras 1 e 2, as características de profundidade focal de feixes de laser com diferentes energias são distintas, e o mesmo ocorre com galvanômetros e lasers monomodo e multimodo, refletindo-se principalmente na distribuição espacial das capacidades de focalização. Alguns feixes são relativamente compactos, enquanto outros são relativamente estreitos. Portanto, existem diferentes métodos de focalização para diferentes feixes de laser, que geralmente são divididos em três etapas.
Figura 1. Diagrama esquemático da profundidade focal de diferentes pontos de luz.
Figura 2. Diagrama esquemático da profundidade focal em diferentes potências.
Tamanho do ponto guia em diferentes distâncias
Método de inclinação:
1. Em primeiro lugar, determine o alcance aproximado do plano focal guiando o ponto de luz e determine o ponto mais brilhante e menor do ponto de luz guia como o foco experimental inicial;
2. Construção da plataforma, conforme mostrado na Figura 4.
Figura 4. Diagrama esquemático do equipamento de focalização de linha oblíqua.
2. Precauções para traços diagonais
(1) Geralmente, utilizam-se placas de aço, com semicondutores de até 500 W e fibras ópticas em torno de 300 W; a velocidade pode ser ajustada para 80-200 mm
(2) Quanto maior for o ângulo de inclinação da placa de aço, melhor, tente ficar em torno de 45-60 graus e defina o ponto médio no ponto focal de posicionamento grosseiro com o ponto de luz guia menor e mais brilhante;
(3) Então comece a enfiar, que efeito a enfiação produz? Em teoria, esta linha será distribuída simetricamente em torno do ponto focal, e a trajetória passará por um processo de aumento de grande para pequeno, ou aumento de pequeno para grande e depois diminuição;
(4) Os semicondutores encontram o ponto mais fino, e a placa de aço também ficará branca no ponto focal com características de cor óbvias, o que também pode servir como base para localizar o ponto focal;
(5) Em segundo lugar, a fibra óptica deve tentar controlar a micropenetração traseira o máximo possível, com a micropenetração no ponto focal, indicando que o ponto focal está no ponto médio do comprimento da micropenetração traseira. Neste ponto, o posicionamento aproximado do ponto focal está concluído e o posicionamento assistido por laser de linha é usado para a próxima etapa.
Figura 5. Exemplo de linhas diagonais.
Figura 5. Exemplo de linhas diagonais em diferentes distâncias de trabalho.
3. O próximo passo é nivelar a peça, ajustar o laser de linha para coincidir com o foco devido ao ponto guia de luz, que é o foco de posicionamento, e então realizar a verificação final do plano focal.
(1) A verificação é realizada por meio de pontos de pulso. O princípio é que faíscas são lançadas no ponto focal, e as características sonoras são óbvias. Existe um ponto limite entre os limites superior e inferior do ponto focal, onde o som é significativamente diferente dos respingos e faíscas. Registram-se os limites superior e inferior do ponto focal, e o ponto médio é o ponto focal.
(2) Ajuste novamente a sobreposição do laser de linha e o foco já estará posicionado com um erro de cerca de 1 mm. Pode-se repetir o posicionamento experimental para melhorar a precisão.
Figura 6: Demonstração do efeito de faísca em diferentes distâncias de trabalho (quantidade de desfocagem)
Figura 7. Diagrama esquemático da pontilhagem e focalização de pulsos.
Existe também um método de pontilhismo: adequado para lasers de fibra com maior profundidade focal e mudanças significativas no tamanho do ponto na direção do eixo Z. Ao marcar uma fileira de pontos para observar a tendência de mudança dos pontos na superfície da placa de aço, a cada variação de 1 mm no eixo Z, a marca na placa de aço muda de tamanho, de maior para menor, e depois de menor para maior. O menor ponto é o ponto focal.
Data da publicação: 24/11/2023
