Фокус при резке лазером
Понятие.
Что такое фокус, когда мы говорим о лазерах? Неужели в таком коротком слове может прятаться слишком много? Это же не какая-нибудь квантовомеханическая модуляция? Нет, все намного проще - сейчас я вам расскажу.
Это понятие известное нам еще со школьной скамьи - оптимальное расстояние от линзы до муравья, при котором воспламенение наступает за минимальный промежуток времени.
В лазерах принцип абсолютно такой же. В случае газового лазера фокусом называется такое расстояние, при котором мы с фиксированной мощностью добиваемся прорезания материала на максимальной скорости. Твердотельный лазер в фокусе гравирует наиболее тонкие и четкие линии, по мере расфокусировки - уходит четкость и при больших "промахах" - сам эффект гравировки.
Схема действия
Все это можно очень просто объяснить - в каждом лазерном устройстве рассчитанном на обработку материала в качестве последнего элемента оптического тракта (пути по которому идет лазерное излучение) - стоит линза. Линза цилиндрический луч лазера превращает в некоторое подобие песочных часов - с фокусом в их самом узком месте - графически это можно изобразить так:
==========()><
луч лазера, линза, фокус.
Как результат, мы можем регулировать расстоянием от линзы до материала плотность излучения на единицу площади. Чем точнее мы к фокусу линзы - тем тоньше луч попадающий на поверхность материала и тем выше его плотность приходящаяся на площадь контакта - а значит эффект будет сильнее.
Различия длинного и короткого фокусов
Линзы бывают разные. Отличаются они многими параметрами - материалом, диаметром, царапаностью и т.п. Но нас в свете данной темы больше всего интересует параметр фокуса линзы. Его можно узнать сразу при покупке и затем отталкиваться от него в следующем направлении.
Чем больше(длиннее) фокус - тем дальше можно разместить материал от линзы(а значит на линзу будет попадать меньше копоти), тем выше значение перетяжки (такое расстояние, на котором эффективность луча выше 90% - представьте себе что песочные часы растянули - перешеек, через который проходит поток песчинок, тоже пропорционально растягивается) и большей толщины можно резать материал. Чем меньше фокус - тем в более тонкую точку можно свести пучок лазерного излучения, тем четче будет гравировка или быстрее порезка тонкого материала.
Лирический совет
Желательно иметь две пары линз - короткофокусные, дюйма на полтора и длиннофокусные на три дюйма. Почему пары? Потому что линзы выходят из строя не за определенное время эксплуатации, а за долю секунды контакта с полом и случится это может через полгода после покупки, а может и через 3 дня. Предшествует контакту с полом обычно протирание линзы спиртом - это обязательный ритуал и его надо проводить по мере необходимости(падение мощности на 30%), но не реже раза в три дня, а то спирт успеет покинуть кровь.
Способы определения фокуса
Настоятельно рекомендую потренироваться находить фокус конкретной линзы самостоятельно. Делается это по следующему алгоритму.
Для газового лазера. Прорезается материал толщиной 3мм на произвольном фокусе - если луч толстый и след на материале больше 0,5мм - значит вы крепко прогадали и сдвигаем фокус на 3-5мм. Если в результате след стал еще больше - не туда сдвинули. Если след стал меньше - мы на верном пути. Найдя положение при котором след составляет 0,5мм - начинаем повышать скорость. Двигаем фокус по одному миллиметру вверх и вниз и постепенно поднимаем скорость. Наша цель найти такой фокус на котором прорезание происходит на пределе скорости, то есть миллиметр вверх или вниз - и уже не дорезает. Такое значение фокуса - оптимально. На пятый раз вы это будете делать за 15 минут максимум.
В принципе, если вы работаете с сериями по 1000 деталей, то желательно перед каждым запуском новой серии проводить данный ритуал - во-первых получите точное время порезки заготовок для статистики, во-вторых если на каждой детали сэкономите 10% времени, то это может существенно снизить затраты на оплату труда, электроэнергию и различные риски.
Для твердотельного лазера. Тут все еще проще. Составляете файл на котором у вас нанесены полосы на расстоянии 0,1 друг от друга и выводите его несколько раз на разных фокусах. Чем ближе вы к фокусу - тем тоньше линии и четче картинка.
Тонкости и толстости расфокусировки
Если вы хотите сделать нанесение на пластике, коже или дереве газовым лазером - вы можете расфокусировать луч до нужной вам толщины линии и наносить изображение с толщиной линии от 0,1мм до 3мм.
Еще можно наносить одно и тоже изображение на одной пластиковой заготовке с перенастройкой фокуса. Получается эффект ступенчатой полированной обработки, достичь которого иначе нельзя, а при подсветке выходит не мутное, приглушенное свечение изображения, а очень яркое, ртутное.
Твердотельник есть смысл расфокусировать при нанесении растровых изображений для того, чтобы исчезли четкие точки, а осталась мягкая картинка без пикселей.
взято тут
Что такое фокус, когда мы говорим о лазерах? Неужели в таком коротком слове может прятаться слишком много? Это же не какая-нибудь квантовомеханическая модуляция? Нет, все намного проще - сейчас я вам расскажу.
Это понятие известное нам еще со школьной скамьи - оптимальное расстояние от линзы до муравья, при котором воспламенение наступает за минимальный промежуток времени.
В лазерах принцип абсолютно такой же. В случае газового лазера фокусом называется такое расстояние, при котором мы с фиксированной мощностью добиваемся прорезания материала на максимальной скорости. Твердотельный лазер в фокусе гравирует наиболее тонкие и четкие линии, по мере расфокусировки - уходит четкость и при больших "промахах" - сам эффект гравировки.
Схема действия
Все это можно очень просто объяснить - в каждом лазерном устройстве рассчитанном на обработку материала в качестве последнего элемента оптического тракта (пути по которому идет лазерное излучение) - стоит линза. Линза цилиндрический луч лазера превращает в некоторое подобие песочных часов - с фокусом в их самом узком месте - графически это можно изобразить так:
==========()><
луч лазера, линза, фокус.
Как результат, мы можем регулировать расстоянием от линзы до материала плотность излучения на единицу площади. Чем точнее мы к фокусу линзы - тем тоньше луч попадающий на поверхность материала и тем выше его плотность приходящаяся на площадь контакта - а значит эффект будет сильнее.
Различия длинного и короткого фокусов
Линзы бывают разные. Отличаются они многими параметрами - материалом, диаметром, царапаностью и т.п. Но нас в свете данной темы больше всего интересует параметр фокуса линзы. Его можно узнать сразу при покупке и затем отталкиваться от него в следующем направлении.
Чем больше(длиннее) фокус - тем дальше можно разместить материал от линзы(а значит на линзу будет попадать меньше копоти), тем выше значение перетяжки (такое расстояние, на котором эффективность луча выше 90% - представьте себе что песочные часы растянули - перешеек, через который проходит поток песчинок, тоже пропорционально растягивается) и большей толщины можно резать материал. Чем меньше фокус - тем в более тонкую точку можно свести пучок лазерного излучения, тем четче будет гравировка или быстрее порезка тонкого материала.
Лирический совет
Желательно иметь две пары линз - короткофокусные, дюйма на полтора и длиннофокусные на три дюйма. Почему пары? Потому что линзы выходят из строя не за определенное время эксплуатации, а за долю секунды контакта с полом и случится это может через полгода после покупки, а может и через 3 дня. Предшествует контакту с полом обычно протирание линзы спиртом - это обязательный ритуал и его надо проводить по мере необходимости(падение мощности на 30%), но не реже раза в три дня, а то спирт успеет покинуть кровь.
Способы определения фокуса
Настоятельно рекомендую потренироваться находить фокус конкретной линзы самостоятельно. Делается это по следующему алгоритму.
Для газового лазера. Прорезается материал толщиной 3мм на произвольном фокусе - если луч толстый и след на материале больше 0,5мм - значит вы крепко прогадали и сдвигаем фокус на 3-5мм. Если в результате след стал еще больше - не туда сдвинули. Если след стал меньше - мы на верном пути. Найдя положение при котором след составляет 0,5мм - начинаем повышать скорость. Двигаем фокус по одному миллиметру вверх и вниз и постепенно поднимаем скорость. Наша цель найти такой фокус на котором прорезание происходит на пределе скорости, то есть миллиметр вверх или вниз - и уже не дорезает. Такое значение фокуса - оптимально. На пятый раз вы это будете делать за 15 минут максимум.
В принципе, если вы работаете с сериями по 1000 деталей, то желательно перед каждым запуском новой серии проводить данный ритуал - во-первых получите точное время порезки заготовок для статистики, во-вторых если на каждой детали сэкономите 10% времени, то это может существенно снизить затраты на оплату труда, электроэнергию и различные риски.
Для твердотельного лазера. Тут все еще проще. Составляете файл на котором у вас нанесены полосы на расстоянии 0,1 друг от друга и выводите его несколько раз на разных фокусах. Чем ближе вы к фокусу - тем тоньше линии и четче картинка.
Тонкости и толстости расфокусировки
Если вы хотите сделать нанесение на пластике, коже или дереве газовым лазером - вы можете расфокусировать луч до нужной вам толщины линии и наносить изображение с толщиной линии от 0,1мм до 3мм.
Еще можно наносить одно и тоже изображение на одной пластиковой заготовке с перенастройкой фокуса. Получается эффект ступенчатой полированной обработки, достичь которого иначе нельзя, а при подсветке выходит не мутное, приглушенное свечение изображения, а очень яркое, ртутное.
Твердотельник есть смысл расфокусировать при нанесении растровых изображений для того, чтобы исчезли четкие точки, а осталась мягкая картинка без пикселей.
взято тут