激光切割機(jī)從能量光纖出來的光,它是一個(gè)點(diǎn)光源,是有發(fā)散角(θ)的,如果我們把這個(gè)點(diǎn)光源放置于光纖準(zhǔn)直鏡的焦點(diǎn)上,我們知道:從一個(gè)聚焦鏡(準(zhǔn)直鏡其實(shí)際上把聚焦鏡反過來用)的焦點(diǎn)上發(fā)出的光,經(jīng)過聚焦鏡之后就變成了平行光。那么經(jīng)過這個(gè)準(zhǔn)直鏡之后出來的光束直徑是多大,計(jì)算公式就是2F*tag(1/2*θ),如發(fā)散角是10°,F(xiàn)=150mm,那么從準(zhǔn)直鏡出來的光束直徑就=2*150*tag(5°)=26.2466mm。經(jīng)過光纖準(zhǔn)直鏡之后,激光進(jìn)入光纖切割機(jī)的聚焦鏡,一般來說,準(zhǔn)直鏡焦距÷聚焦鏡焦距=聚焦后能量密度相對(duì)于之前的密度比,比如:準(zhǔn)直鏡焦距是75mm,聚焦鏡焦距是150mm,75÷150=1/2,這個(gè)意思就是經(jīng)過聚焦鏡之后聚焦光斑的面積相比于從剛從能量光纖出來的點(diǎn)光源的面積大一倍,能量密度是原來的1/2。
一、大家會(huì)疑問:能量密度集中不是更好嗎?為什么要降低光能量密度呢?主要有幾個(gè)原因:
1、如果聚焦鏡的焦距越短,聚焦鏡的焦深就越淺,焦深淺就容易導(dǎo)致切不深;
2、焦距越短,聚焦點(diǎn)越小,切縫就越小,縫小不利于切割出來熔渣的掉落,導(dǎo)致切不透。所以我們一般盡量使用120-150mm之間的焦距去做光纖切割機(jī)的聚焦鏡。
二、問題又來了,我們?yōu)槭裁床挥瞄L(zhǎng)焦距的準(zhǔn)直鏡?這里涉及到兩個(gè)方面的原因:
1、用長(zhǎng)焦距的光纖準(zhǔn)直鏡,需要更大的鏡片直徑,會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)比較麻煩;
2、用長(zhǎng)焦距的光纖準(zhǔn)直鏡會(huì)導(dǎo)致在聚焦的時(shí)候,對(duì)光纖切割機(jī)的聚焦點(diǎn)很敏感,一旦偏離聚焦鏡焦點(diǎn)一點(diǎn)點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)切不透的現(xiàn)象出現(xiàn),這也就是我們一般光纖切割機(jī)的聚焦一般在:60-100mm之間的原因。
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