Фокусное расстояние – отличительный признак. Измеряется оно в дюймах. И бывает от одного до семи с половиной с шагом в полдюйма, указывается продавцом. Можно разделить на группы:
- Короткофокусные. От одного до двух дюймов.
- Среднефокусные. 2-4 дюйма
- Длиннофокусные. 4-7.5 дюйма
Для чего пользователю эта информация. От нее зависит глубина фокуса, дающая возможность понять, на какую толщину реза мы можем рассчитывать с этой линзой для лазера. Минимальный D луча, точка с самым маленьким значением, оно важно при гравировке. Эти две цифры находятся в зависимости друг от друга. У короткофокусных маленькое пятно, но и короткое плечо 2z. У длиннофокусных наоборот.
Соответственно, чем выше величина 2z, тем толще пласты можно резать, однако ожидать отличного качества гравирования, особенно тонких моментов не стоит. Если величина маленькая, то ей отлично пользоваться при создании портретов, печатей и там, где много точных, мелких деталей. А разрезать кусок пенопласта ровно не получится.
Как узнать эти параметры. Есть специальные формулы для вычисления. Расчет глубины фокуса производят по формуле:
2z= 2.5*W * (f/D)2
W – длина волны лазера (приблизительно 0,01 мм)
D — диаметр луча (обычно 6 миллиметров)
F – фокусное расстояние (от производителя)
2z – глубина фокуса
Подставив свои цифры, легко определяется, будет ли возможность резать и какую толщину. Например, для полутора дюймов или 38,1 мм этот показатель будет всего 1,088, то есть можно разрезать бумагу, ткань или фанеру до одного мм. Все остальные толщины будут иметь оплавленные края, толстые резы и потребуется много проходов.
Для гравировки важен второй показатель – минимальное пятно. Воспользуемся формулой:
d = 1.27 * f * W * (1/ D)
Все переменные те же. Для полторадюймовой значение будет 0,08. Но это идеальная цифра. В реальности достигается она редко и только с менисковыми.
Выбирая, нужно понимать с какими материалами придется работать, резать или гравировать. Можно найти средний вариант и использовать только одну. Но лучше приобрести несколько и менять в зависимости от назначения.
Новости
Фокусное расстояние линз
Луч CO2 лазера, формируемый лазерной трубкой, преломленный зеркалами, напрямую фокусируется на заготовке, с помощью фокусирующей линзы для лазера. Для процесса лазерной резки необходимо сфокусировать лазерный луч высокой мощности в пятно минимального диаметра, которое имеет необходимую плотность мощности для осуществления резания. Фокусное расстояния лазерной фокусирующей линзы определяет диаметр пятна и глубину фокуса — эффективное расстояние, в пределах которого достигается максимальное качество резки.
Фокус лазерного луча изображена ниже, где 2×z глубина фокуса (Длина Рэлея), диаметр фокусируемого пятна df имеет зависимость:
df = 4λ/π×f/D×1/K = 4λ/π×f/D×M2
Зависимость показывает, что фокусируемое пятно лазерного луча минимального диаметра достижимо при меньшем фокусном расстоянии (f), хорошем качестве луча, имеющим параметр K близкий к 1 (M2=1/K), большом диаметре параллельного лазерного луча на фокусирующей линзе (D) и короткой длине волны (λ). Глубина фокуса также зависит от тех же параметров, что и диаметр пятна. Как правило, чем меньше диаметр фокусируемого лазерного луча, тем меньше глубина фокуса.
Для лазерной резки тонких материалов (толщиной менее 4 мм) небольшое фокусное расстояние, в среднем 63,5 мм, на практике обеспечивает узкий прорез и гладкую поверхность кромки за счет минимального диаметра фокусируемого лазерного луча. Большое фокусное расстояние предпочтительно при резке толстых материалов, где глубина фокуса должна быть приблизительно равна половине толщины заготовки. Лазерный луч с высоким качеством должен обеспечивать большое фокусное расстояние без увеличения диаметра фокусируемого пятна. Диаметр фокусируемого пятна и глубина фокуса это параметры, определяющие фокусное расстояние, которое оптимизируется в зависимости от толщины обрабатываемого материала.
На практике нам часто нужно рассчитать, какую толщину материала может прорезать лазерная линза фокусирующая с идеально прямым резом, в таком случае нам поможет формула:
2z= 2.5 * W * (f/D)^2.
, где W — длина волны лазера, в мм, примерно 0,01мм
D — диаметр лазерного луча, обычно где-то 6 мм
f — фокусное расстояние линзы так же в мм.
- Так для линзы с фокусным расстоянием 5″ (127мм), идеально прямой рез будет для материала толщиной: 2,5 * 0,01 * (127/6)^2 = 11,2 мм
-
А для линзы с фокусным расстоянием 2,5″ (63,5мм), идеально прямой рез будет для материала толщиной: 2,5 * 0,01 * (63,5/6)^2 = 2,8 мм
Еще раз оговоримся, что это НЕ максимальная толщина материала, которую можно прорезать определенной линзой. Она прорежет гораздо большую толщину и какую толщину можно прорезать определяет не линза, а мощность излучателя. Это та толщина, при которой рез будет идеально прямым, так как при большей толщине материала углы краев реза начнут скругляться. Например, при увеличении толщины материала на 30%, это скругление не будет заметно глазу, поэтому например на 5″ линзах многие режут и 15 мм, а кого-то устраивает и форма реза даже на 20 мм толщины материала.
© 2017 САЙН СЕРВИС. Все права защищены.
Любое копирование информации с сайта sign-service.ru должно производится со ссылкой на источник и с согласия администрации ресурса.
Использование лазера для вывесок и табличек
Лазерные технологии обработки материалов нашли широкое применение в рекламе. Станки для лазерной резки и гравировки позволяют изготавливать вывески, таблички, рекламные щиты, витрины с привлекательным дизайном и высокими показателями надежности.
Изготовление дизайнерских брелков
Производство брелоков достаточно прибыльный бизнес, приносящий неплохую маржу своим владельцам. Наиболее востребованным сувениром в исторических городах России являются именно брелоки. Их часто покупают туристы как сувенир или оригинальный подарок. Конечно, создание брелоков процесс творческий, требующей недюжинной фантазии, но если вы придумали оригинальный брелок, то его продажи вам практически гарантированы.
Консервация голов EPSON
В ходе работы на каждом предприятии, профилем которого является широкоформатная печать, рано или поздно возникает необходимость консервации печатающих голов. Это может быть связано с переездом компании или длительными праздниками.
Инженерами нашей организации и владельцами экосольвентных принтеров были проверены способы, которые позволяют надежно защитить от засыхания печатающие головы интерьерных принтеров Artis FJ, Artis FN, Alfa AF, Alfa AG на печатающих головах EPSON DX5, EPSON DX7.
Система непрерывной подачи чернил: конструкция, плюсы и минусы
Экономичность расхода чернил у принтера обеспечивает система непрерывной подачи (СНПЧ). Это прибор, перекачивающий чернила из емкостей в печатающую головку. Так достигается существенная экономия чернильных материалов, особенно на фоне обычных картриджей.
Купить фрезерный шпиндель: особенности выбора детали
Наша статья расскажет Вам, где можно купить фрезерный шпиндель. Про особенности выбора детали расскажет Вам наша статья. Надеемся, она Вам понравится. Желаем приятного прочтения.
От фокусного расстояния линзы зависит диаметр пятна и глубина фокуса.
У каждой линзы – свой рабочий фокус, который указывается на маркировке (например, f=60 мм).
Для чего это важно знать?
Фокусное расстояние – это расстояние, на котором можно достичь отличного качества гравировки. При резке глубина фокуса – это максимальная толщина материала для выполнения качественного реза.
Поэтому подбирайте линзы в зависимости от производственной задачи: длиннофокусные линзы оптимально использовать для резки материалов толщиной от 8 мм или заготовок криволинейной формы, среднефокусные – для гравировки, а также резки материалов толщиной менее 8 мм, короткофокусные линзы – только для гравировки.
Следовательно, при меньшем фокусном расстоянии линзы гравировка будет четче, с прорисовкой мельчайших деталей, а при большем – будут расплывчатые контуры.
Если резать тонкий материал длиннофокусной линзой, то толщина реза будет широкой и часть электроэнергии будет расходоваться впустую. А избыточный нагрев может привести к обугливанию кромок у неметаллических материалов.
Зато более толстый материал длиннофокусной линзой можно резать идеально.
От чего зависит фокусное расстояние в лазерном станке?
Зависит от самой линзы: от толщины, преломления луча, радиуса кривизны и диаметра фокусного пятна.
С уменьшением диаметра фокусируемого лазерного луча уменьшается фокусное расстояние.
Какой оптимальный диаметр фокусного пятна (то есть ширина реза)?
Диаметр фокусного пятна в идеале равен длине волны лазера (0.01 мм), но на практике из-за особенностей самой линзы он составляет в лучшем случае 0,5 мм. В точке фокусировки идет очень высокий разогрев и происходит выгорание материала на прилегающей к линии реза поверхности материала. Это также зависит от плотности материала: у фанеры толщина реза будет больше, чем у металла.
Рассчитывается он по формуле: d = 1.27 * f * W * (1 / D)
Как рассчитать, какой будет максимальная толщина материала (глубина фокуса)
По формуле 2z= 2.5 * W * (f/D)²
Например, фокусное расстояние линзы – 2,36 дюйма или примерно 60 мм
W — длина волны лазера, примерно 0.01 мм, D — диаметр лазерного луча, обычно 6 мм.
2z= 2,5 * 0,01 * ( 60/6)²= 2,5 мм
Как отрегулировать расстояние между лазерным фокусом и материалом для резки
До начала резки любого материала необходимо отрегулировать расстояние от фокальной точки до его поверхности.
Разные фокусные положения приводят к разному результату.
Положение фокальной точки над заготовкой называется положительным фокусом, а положение фокальной точки под заготовкой – отрицательным.
При увеличении фокусного расстояния пятно на поверхности и внутри заготовки становится толще, и ширина реза увеличивается. При этом также увеличивается площадь нагрева и емкость разгрузки шлака.
Практические примеры по технике Wattsan:
Рис. 1:
D — диаметр лазерного луча.
f — фокусное расстояние.
d — диаметр фокусного пятна (ширина реза).
2z — оптимальная глубина фокуса (максимальная толщина материала).
W – длина волны лазера.
Перед тем как начать резать металл необходимо установить оптимальное фокусное расстояние между лазерной головкой и разрезаемым материалом.
От правильности настройки фокуса зависит ширина и качество реза, образование грата, скорость резки.
Фокусное расстояние
Если двумя словами, то фокусное расстояние это расстояние от линзы до фокусной плоскости. В нашем случае за фокусную плоскость принимаем заготовку — металлический лист.
Положение сфокусированного пятна (фокальной точки) над фокусной плоскостью называется положительной, а положение под заготовкой называется отрицательной.
Значение положения фокуса
Значение фокусного расстояния влияет на размер размера пятна на поверхности или внутри металической заготовки:
так при увеличении фокусного расстояния увеличивается диаметр пятна, а ширина реза увеличивается.
Положительный фокус
Это фокусное расстояние при котором луч лазера фокусируется выше поверхности заготовки.
Как правило такая фокусировка используется для кислородной резки заготовок из углеродистой стали.
Такой способ резки реализует удаление шлака и помогает кислороду достигать нижней поверхности заготовки для участия в полной реакции окисления.
Чем больше значение положительного фокуса, тем больше диаметр пятна лазера на поверхности заготовки,
тем больше нагрев и добавление тепла вокруг щели, и тем более гладкой и яркой режущей поверхности из углеродистой стали.
Отрицательный фокус
То есть фокус резания находится в заготовке. В этом режиме, поскольку фокус находится далеко от режущей поверхности, ширина резания является относительно большей, чем точка резания на поверхности заготовки. В то же время поток режущего воздуха велик, и температура является достаточной.
При резке нержавеющей стали целесообразно использовать резку с отрицательным фокусом, поверхность реза имеет однородную текстуру и хорошее поперечное сечение.
Перфорация пластины перед резкой. Поскольку перфорация имеет определенную высоту, перфорация использует отрицательный фокус, который может гарантировать, что размер пятна в позиции перфорации является наименьшим, а плотность энергии — наибольшей.
Нулевой фокус
То есть фокус резания находится на поверхности заготовки. Как правило, режущая поверхность, близкая к фокусу, является относительно гладкой, в то время как нижняя поверхность вдали от режущего фокуса является шероховатой. Этот случай в основном используется для непрерывной лазерной резки тонких пластин и импульсного лазерного испарения с высокой пиковой мощностью для резки слоев металлической фольги.
Выбор фокусировки для лазерной резки определяется не материалом режущей пластины (нержавеющая сталь, углеродистая сталь), а методом резки (окислительная резка, расплавленная резка).
Итоги
В станке лазерной резки металла необходимо использовать разные режимы фокусировки для обработки разных заготовок. Благодаря разным позициям фокусировки и способам регулировки разных типов режущих головок пользователи могут комбинировать различные эффекты положительной и отрицательной фокусировки при резке нержавеющей и углеродистой стали, комбинируя свои собственные потребности в обработке. Чтобы выбрать подходящий метод фокусировки, мы можем в полной мере оценить преимущества станков для лазерной резки!
Что дает длиннофокусная линза в лазерном станке
Длиннофокусная линза в лазерном станке является конечным пунктом оптического маршрута, который проходит лазер. Излучение зарождается в лазерной трубке, заполненной углекислотной газовой смесью, затем проходит через систему отражающих зеркал и только после этого попадает на линзу, которая перенаправляет поток к рабочему столу и сводит его в точку на поверхности обрабатываемого материала.
Что такое фокусная линза?
Линзы для фокусировки представляют собой небольшую лупу, плоскую с одной стороны и выпуклую с другой (вогнуто-выпуклые модели тоже встречаются, но используются реже). Самыми популярными материалами для изготовления лазерных линз служат арсенид галия (GaAs) и селенид цинка (ZnSe). Оба соединения отличаются устойчивостью к механическим воздействиям и высокотемпературным нагрузкам, однако, оптика из арсенида галия считается более долговечной.
Ассортимент фокусировочных линз для лазерного станка включает в себя изделия из нескольких видов материалов, с различными типами напыления, а также разным диаметром и степенью выпуклости
Лазерный поток, как уже упоминалось, попадает на линзу и постепенно сужается с ее помощью до светового пятна на рабочем поле станка. Точка с наименьшим диаметром называется фокусом, а расстояние до нее, соответственно, фокусным расстоянием. В месте фокусировки лазерный луч достигает максимальной интенсивности и может за один проход разрезать любой неметаллический материал (допустимая толщина обрабатываемой поверхности зависит от мощности излучателя).
Длиннофокусная и короткофокусная линза: в чем разница?
Принцип фокусировки луча при помощи линзы, где D — диаметр потока, f — фокусное расстояние, d — диаметр светового пятна и 2z — зона каустики
Лазерный станок — это универсальное оборудование, которое позволяет резать и гравировать материалы, причем, луч будет одинаково точно и быстро работать как с тонкой папиросной бумагой, так и с фанерой максимально возможной толщины. Однако для корректной работы излучение должно быть правильно сфокусировано, иначе лазер будет недорезать материал, пережигать его, могут возникнуть искажения в воспроизведении изображения и прочие дефекты. Чтобы избежать этого необходимо правильно подобрать линзу, которая может быть короткофокусной, длиннофокусной или среднефокусной (универсальная). В чем же разница между первыми двумя и в каком случае используется каждый из вариантов?
Схематичное изображение различий в действии длиннофокусной и короткофокусной линз
Длиннофокусная линза (4-7,5 дюймов) — имеет большое расстояние между головкой излучателя и зоной обработки и обеспечивает качественную резку толстых материалов за один проход (8-10 мм и более). Не подходит для работы с деликатными поверхностями или высокоточной гравировки, так как дает большое световое пятно. Мощность излучения в точке реза получается меньше, чем у короткофокусной в связи с тем, что его плотность распределяется по всему диаметру пятна. Вместе с тем зона каустики (протяженность максимально сфокусированного луча) у таких линз больше, что и позволяет лазеру проходить глубоко в материал, оставляя ровный, без скосов, край.
Короткофокусная линза (1-1,5 дюйма) — используется для прецизионной резки мелких элементов из тонких материалов и сверхточной гравировки, например, при изготовлении любых печатей, включая те, которые соответствуют ГОСТу. Лазерное пятно, полученное после прохода потока через короткофокусную линзу, имеет наименьший из возможных диаметр, составляющий доли миллиметра. При этом концентрация мощности излучения будет максимальной из-за большой плотности частиц.