Меню Рубрики

Установка линзы в лазере

Виды фокусирующих линз для лазерных станков CO2 с ЧПУ и их предназначение

Фокусирующая линза в лазерном станке CO2 является принципиально важным звеном на пути движения лазерного луча от лазерной трубки до обрабатываемой заготовки. Фокусирующая линза завершает движение луча и необходима для создания зоны каустики луча. Зона каустики дает возможность лучу разрезать и гравировать материалы.

  • D – диаметр светового потока
  • f – фокусное расстояние
  • d – диаметр светового пятна или иначе ширина реза
  • 2z — зона каустики луча (зона протяжки), как видно на рисунке, определяет толщину разрезаемого материала.

Таким образом фокусирующая линза позволяет делать ширину реза детали минимальной и определяет максимально возможную толщину разрезаемого материала.

Длина каустической зоны 2z (Рис. 1) определяется мощностью излучения лазерной трубки. Обычно на 10 Ватт мощности приходится 1 миллиметр толщины реза. К примеру, если необходимо резать фанеру толщиной 10 миллиметр, то необходимо использовать лазерную трубку CO2 с мощностью излучения не менее 100 Ватт.

Виды фокусирующих линз

Линзы между собой различаются по нескольким параметрам:

  1. Материал изготовления
  2. Фокусное расстояние
  3. Диаметр

Материал изготовления

Чаще всего в лазерных станках СО2 применяются линзы с напылением: GaAs – арсенид галлия и ZnSe – селенид цинка.

Линзы GaAs с арсенидом галлия имеют темно зеленоватый цвет с металлическим блеском. Их особенностью является твердость и жесткость напыления, что значительно расширяет спектр их применения. Поэтому их используют в производствах, где при работе с материалом пылевые и абразивные частицы попадают на линзу.

Так же более устойчивы к ручной чистке, протирке. Исходя из этого являются более долговечными, но и более дорогими.

Линзы ZnSe – являются наиболее востребованными в лазерных станках СО2. Имеют желто-оранжевый цвет, прозрачные. Обладают высокой точностью, и меньшим поглощением за счет своей прозрачности.

Так же на линзах ZnSe лучше заметны загрязнения, что позволяет своевременно их чистить и иметь на выходе лазерный луч без оптических потерь.

Фокусное расстояние

По фокусному расстоянию линзы делятся на 3 категории:

  1. Короткофокусные линзы CO2 ( фокус f до 40 мм.)
  2. Среднефокусные линзы CO2 ( фокус f от 40 мм. до 75 мм.)
  3. Длиннофокусные линзы CO2 ( фокус f от 75 мм. и больше)

f – фокусная зона (Рис.1)

Фокус линзы подбирается исходя из поставленных задач резки и гравировки. Тут существует одна закономерность: чем меньше фокус, тем тоньше диаметр лазерного луча, но и меньше зона каустики (толщина реза), и соответственно наоборот.

Поэтому если необходима максимальная четкость гравировки, то выбирается короткофокусная линза, а если есть необходимость разрезать более толстый материал, то выбирается длиннофокусная линза.

Среднефокусная линза является золотой серединой между резкой и гравировкой и поэтому стала самой популярной при работе на лазерных станках CO2. Чаще всего в базовом комплетке поставки станка идет именно среднефокусная линза.

Диаметр линзы

Диаметр линзы для лазерных станков CO2 варьируется в интервале от 12 мм. до 30 мм. И чаще всего зависит от размера станка и мощности лазерной трубки. Связано это с тем, что лазерный луч имеет коническую форму на расширение (рассеивание) и чем больший путь он проходит между двумя зеркалами, тем сильнее расширяется и соответственно для сбора луча в тонкий пучок требуется линза большего диаметра.

Поэтому если расстояние между зеркалом 2 и зеркалом 3 небольшое (менее 50 см.) то ставят линзы диаметром менее 20 мм. Если расстояние между зеркалом 2 и зеркалом 3 менее 180 см., то уже ставят линзу диаметром 20 мм., ну а если это расстояние больше 180 см., то ставят уже линзу диаметром 25 или даже 30 мм.

Надеюсь, что ознакомившись с данной статьей вы облегчите себе выбор оптимальной линзы под ваши задачи для работы на лазерном станке CO2. При бережном отношении к линзе, своевременной чистке вы обеспечите её долгосрочную работу и всегда будете иметь на выходе луч максимально возможной мощности без оптических потерь.

Каталог линз для лазерных станков — открыть.

источник

Установка линзы в лазере

ВНИМАНИЕ! Лазерное оборудование имеет класс безопасности — 4

Лазерное оборудование также требует организации необходимого заземления и подходящего стабилизатора напряжения, с учетом подключенных периферийных устройств (ПЭУ №7).

Юстировка — это корректировка лазерного пучка с помощью систем зеркал. Луч должен максимально точно прийти в центр фокусирующей линзы, установленной в сопле.

1) Для начала необходимо выставить правильно трубку, так как криво установленная трубка не даст нужного результата. Первым шагом замеряем расстояние от 1-го зеркала до трубки (рис. 1) оно должно быть 1,5 – 2 см, затем с помощью креплений лазерной трубки выставляем высоту относительно нижней базы (рис. 2), добиваемся максимально точного результата на обоих креплениях, далее делаем тоже самое от боковой базы (рис. 3). Чем точнее это сделано, тем проще будет проводить настройку далее.

Читайте также:  Установка рамы для роликов

После указанных действий необходимо наклеить юстировочный скотч[1] на 1-е зеркало (скотч переклеивается крест накрест и приклеивается к зеркалу, это нужно для того, чтобы клеящая сторона скотча не оставляла отпечаток на зеркале) и далее делаем «выстрел» (производится с помощью кнопок «Laser» или «Pulse на панели станка»), тем самым проверяется в какую часть зеркала попал луч, если требуется корректировка, то необходимо довести до чёткого попадания в центр зеркала с помощью креплений зеркал.

>2) Когда достигнут нужный результат необходимо снять юстировочный скотч и протереть зеркало специальным раствором с помощью ватной палочки (загрязненные зеркала влияют на мощность и качество луча).

3) Далее необходимо наклеить таким же способом юстировочный скотч на зеркало №2 (зеркало расположенное по оси Y, скотч переклеивается также крест накрест), далее подвести зеркало № 2 в максимально близкое положение к зеркалу №1 и произвести «выстрел», далее отвести и посмотреть куда попал луч, затем добиться попадания луча чётко в центр с помощью регулировочных болтов (рис. 4), аналогично настройке на первом зеркале.

[1] Юстировочный скотч — это белый тонкий двухсторонний скотч который плохо прогорает (можно использовать бумажный скотч, но он быстро загорается и коптит зеркала/линзу тем самым сокращает срок службы).

1 — регулировочные болты с контргайкой;

3 — гайка крепления зеркала;

Далее отводим на самое дальнее расстояние и делаем ещё «выстрел» с помощью регулировочных болтов совмещаем точки, повторяем эту операцию ещё раз, если это требуется (в результате нужно добиться такого результата, чтобы по всей длине оси Y луч попадал одинаково в центр в одну и ту же точку).

4) Снимаем юстировочный скотч и протираем зеркало специальным раствором[1] с помощью ватной палочки.

5) На следующем этапе клеим юстировочный скотч на лазерную голову, далее подводим зеркало №2 по оси Y на минимальное расстояние к первому зеркалу и к нему на минимальное расстояние подводим лазерную головку, затем производим «выстрел» и проверяем, где осталась отметка после «выстрела», добиваемся чёткого попадания в центр отверстия в лазерной головке с помощью регулировочных болтов зеркала №2 и проходим по всем четырём углам рабочего поля станка, корректируя луч.

6) Станок отъюстирован, теперь нужно добиться, чтобы луч выходил из сопла точно по центру, для этого клеим юстировочный скотч снизу сопла, откуда выходит луч непосредственно на обрабатываемый материал.

При выходе луча не по центру, т.е. если луч касается стенок сопла:

б) мощность лазерного луча упадет;

в) луч может раздваиваться.

Выход луча из сопла регулируется так же регулировочными болтами на зеркале.

7) Далее осталось найти фокусное расстояние, для этого на рабочий стол кладём материал и производим «выстрел». Нужно добиться, чтобы точка от луча на заготовке была максимально маленькая, для этого необходимо: если возможно — поднимать или опускать рабочий стол (при наличии подъемного стола), или регулировать расстояние опуская или подымая тубу[2].

8) Ваш станок готов к работе.

Чем длиннее фокусное расстояние[3] линзы тем длиннее перетяжка. Перетяжка это режущая часть лазерного луча (рис. 5)

[1] Специальный раствор для чистки оптики, это жидкость которая не наносит вреда зеркалам/линзе и не оставляет разводов (можно использовать медицинские спиртовые салфетки, но они так или иначе оставляют разводы), также при отсутствии такого средства можно воспользоваться этиловым спиртом без примесей.

[2] Крепление трубки регулируется по высоте регулировочной гайкой (при этом ослабив зажимные болты), движение влево/вправо регулируется ослаблением болтов крепления самих креплений (как правило, они находятся снизу).

[3] Фокусное расстояние — каждая линза имеет свой рабочий фокус. Короткофокусные линзы предназначены для гравировки, среднефокусные — универсальны, длиннофокусные предназначены для резки толстых материалов (от 8 мм) или искривлённых деталей.

Фокусирующая туба лазерного станка и фокусное расстояние

Фокусирующая туба (фокальная туба), выполняет конечную и самую главную функцию в оптическом тракте лазерного станка, она фокусирует лазерный луч на поверхность материала.

Фокусное расстояние зависит от линзы, установленной в тубе. Двух дюймовая линза обеспечивает фокусное расстояние 50,8 мм, от линзы до материала. Именно на этом расстоянии достигается максимальная эффективность излучения способная разрезать материалы и делать точную гравировку.

Фокусирующую линзу можно менять и тем самым изменять фокусное расстояние (глубину фокуса).

Читайте также:  Установка крышки колодца расценка

источник

ТОП-15 ошибок на лазерном станке + видео

Мы подготовили для вас объемный материал о самых распространенных ошибках при использовании лазерного станка. Публикуем в двух вариантах: для тех, кто любит смотреть видео, и для тех, кому удобно прочитать. Всем привет! В этой статьей мы расскажем вам о самых частых ошибках при работе на лазерных станках, от очевидных и серьёзных, до глупых и нелепых. Избежав этих ошибок, вы сэкономите себе немало времени, нервов и денег. Давайте начнём с 15-го места:

15. НЕСОБЛЮДЕНИЕ ТБ

Самое главное при работе на лазерных станках — это техника безопасности, если, конечно, у вас нет лишних пальцев, денег или дополнительной жизни. Травмы, ожоги, причём как кожи, так и лёгких и глаз, вывод из строя станка и его комплектующих, пожар — всё это может легко случиться при несоблюдении ТБ. Основные пункты, на которые стоит обратить особое внимание, это: заземление, вытяжка, стабилизатор, и работа с правильными материалами. Не стоит резать ПВХ, тефлон или толстую резину. Всегда надо понимать траекторию движения луча и желательно не попадать под него. А вообще лучше всегда работать с закрытой крышкой. И не забывайте про защитные очки. Если регулярно смотреть на работающий лазер, можно быстро посадить зрение. И самое главное — никогда не оставляйте станок в работе без присмотра, почти 95% пожаров происходит именно из-за того, что оператор ушёл и оставил станок в работе. Чаще всего возгорание можно потушить в первые минуты.

14. НЕПРАВИЛЬНАЯ ЮСТИРОВКА

Юстировка — это настройка положения зеркал для корректной передачи луча из излучателя на материал. Один из самых важных аспектов. Неправильно настроенная или сбитая юстировка несёт за собой искажения в макете, плохое прорезание, снижение мощности, раздвоение луча, толстый или чёрный рез. Как только появились проблемы при резке — в первую очередь стоить проверить юстировку.

13. ОТСУТСТВИЕ КОМПРЕССОРА

Компрессор охлаждает линзу и выдувает продукты горения из зоны резки. Чем больше подача воздуха, тем чище рез и больших скоростей можно добиваться. Без компрессора продукты горения попадают на линзу, оседают на ней, лазерный луч разогревает грязь на линзе и линза быстрее выходит из строя — перегревается и лопается. А оно вам надо?

12. РАБОТА БЕЗ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Работать совсем без системы охлаждения просто невозможно, думаю, это все прекрасно понимают. При перегреве трубки появляются микротрещины, трубка теряет мощность и преждевременно выходит из строя. Можно придумывать какие-то пивные охладители, карбюратор от 9-ки, кулеры, вентиляторы, если хочется этим заниматься. Но нужно тщательно следить, чтобы в такие самодельные охладители не попадал даже самый мелкий мусор, потому что он оседает на трубке и тоже очень негативно влияет на её срок службы. А если вы хотите работать комфортно и без заморочек, проще купить чиллер, например, CW-5000 и забыть о такой проблеме, как охлаждение. В чиллере замкнутый контур и вода не контактирует с внешней средой. Просто с периодичностью раз в полгода менять воду и поглядывать на табло при работе. Про системы охлаждения можно ещё много чего сказать, главное — не забывайте включать их перед работой!

11. НЕПРАВИЛЬНАЯ НАСТРОЙКА СИЛЫ ТОКА ЛАЗЕРНОЙ ТРУБКИ

Если сила тока слишком высокая, то электроды на лазерной трубке перегреваются, просаживается мощность и месяца через три трубка выходит из строя. А если сила тока слишком слабая — просто вы просто не будете использовать ресурс мощности, заложенный в трубке. Обязательно настраивайте силу тока в соответствии с заводскими рекомендациями производителя трубки.

10. НЕПРАВИЛЬНАЯ НАСТРОЙКА ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ

Неправильная настройка фокусного расстояния даёт потерю мощности, косой торец или нечёткий рисунок. Да, есть фокусные пластинки, которые идут в комплекте со станком, но, во-первых: они не всегда корректны, потому что истинное фокусное расстояние может немного отличаться от того, которое выставили на заводе, во-вторых: фокусное расстояние нужно настраивать в зависимости от задачи. Одно дело, например, гравировка и совсем другое — резка толстых материалов.

9. ПЕРЕТЯНУТЫЕ/НЕДОТЯНУТЫЕ РЕМНИ

Ремни всегда лучше слегка недотянуть, чем перетянуть. Слишком сильное натяжение ремней чревато повышенным износом, дрожанием реза на поворотах, скрипом и в особо сложных случаях — пропуском шагов. А сильно недотянутые ремни дают нарушении геометрии изделий и нарушение качества при гравировке. По идее ремни не должны болтаться, но вы должны мочь без особых усилий передвинуть рабочую голову вручную. Если это даётся с трудом — немного ослабьте ремни.

Читайте также:  Установка пыльника шруса из термопласта

8. ПЛОХО ЗАКРЕПЛЁННАЯ ЛИНЗА

Иногда случается так, что человек достаёт линзу, протирает, вставляет обратно и толком не закрепляет её. Во время резки, когда рабочая голова движется, линзу потряхивает и поэтому в итоге получается бракованная линия.

7. НЕПРАВИЛЬНО ПОДГОТОВЛЕННЫЙ ФАЙЛ РЕЗКИ

Самые распространённые ошибки это:

  • лишние наложенные друг на друга линии, станок просто два раза проходит по одному и тому же месту,
  • разбитый на сотни отрезков файл резки, такое случается, например, при кривой экспортировке из инженерных программ типа автокада, файл отображается некорректно, он будет резаться рывками и перепрыгивать с отрезка на отрезок в хаотичном порядке, либо вместо плавных изгибов будут ломаные и не ровные отрезки,
  • неправильный масштаб, помните, что масштаб должен быть 1 к 1.

6. РАБОТА БЕЗ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЗА

Оптимизация реза задаёт то, какие линии и с какой последовательностью станок будет резать. К примеру, если вам нужно вырезать узор внутри круга, то в первую очередь необходимо вырезать сам узор и только после этого вырезать круг. Если не настроить оптимизацию и сначала вырезать круг, он упадёт и прорези внутри будут не совпадать. Также, порой, некоторые задачи обрабатываются часами, хотя при должной оптимизации процесс обработки можно сократить в разы.

5. НЕПРАВИЛЬНО ПОДОБРАННЫЕ ПАРАМЕТРЫ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ

Это мощность, скорость, ускорение и длина шага при гравировке. Неправильно подобранные параметры чреваты недорезкой или пережогом материала. Например люди часто пренебрегают так называемой угловой или минимальной мощностью. При задании определённой скорости на резку, станок движется с непостоянной скоростью, у него есть как ускорения, так и замедления — на углах, в местах поворота. Если станок будет работать с одинаковой мощностью, он будет пережигать материал в местах изменения движения. Чтобы этого не происходило, нужно обязательно задавать минимальную (или так называемую угловую) мощность, которая будет меняться пропорционально скорости.

4. РАБОТА НА МАТЕРИАЛЕ ВЧИСТОВУЮ БЕЗ ТЕСТА

У вас всегда должен быть образец качества. Нужно закладывать материалы на опытный образец и материалы под брак — это примерно 10-15% от их общего объёма. Могут быть, например, проблемные места типа сучков у фанеры или может сыграть человеческий фактор — случайно можно сместить материал и всё — образец испорчен. Итак переходим к ТОП-3:

3. ОТСУТСТВИЕ УХОДА ЗА СТАНКОМ

Пыль и грязь электропроводные, так что если где-то возникает небольшой пробой контакта, это электричество уходит по этой пыли и грязи. Куда уйдёт — не известно. Может по всей трубке пройти, попасть на корпус или ещё куда-то. 30000 вольт при силе тока в эти 20-30 миллиампер для человека это вроде как не страшно — максимум вас слегка тряханёт, неприятно, но всё же не смертельно. Однако сами по себе эти 30000 вольт даже при маленькой силе тока всё равно попадают по корпусу на электронные компоненты вашего станка и могут вывести их из строя. Так что протирая пыль и грязь со станка и с лазерной трубки, вы продлеваете им жизнь. Да и в станке есть не только 30кВт на лазерную трубку. Электроника станка, как и любая другая, не любит пыль, которая может привести к короткому замыканию или перегреву оборудования.

2. НЕПРАВИЛЬНО ЗАДАННАЯ ПАРКОВОЧНАЯ ПОЗИЦИЯ

Люди,часто не читая инструкций и не понимая, как работают программы, начинают нажимать все галочки подряд. У станков есть такая функция, как «Docking point — Парковочная позиция» — это позиция, в которую станок уходит после завершения обработки макета. Это удобно для смены материала по завершению текущей работы. Если эту позицию задать вне координат рабочего стола, то по завершении макета, голова попытается прийти туда, игнорируя концевые датчики и размеры стола. И будет долбиться об край, пока вы что-нибудь не предпримете. Ну или пока не сломается. Помните, что Docking point привязывается к макету. Если макет уже подгружен в станок с Docking point_ом, то когда вы вернётесь к нему, он будет себя вести всё так же. Надо удалить все старые макеты, созданные с неправильной парковочной позицией.

1. СТАНОК НЕ ВКЛЮЧАЕТСЯ

Вообще к счастью (или нет) самая распространённая неисправность это следствие невнимательности оператора. Не включённое питание, открытая крышка станка, не повёрнутый ключ, отключённый usb провод и другие, казалось бы очевидные моменты зачастую неопытных пользователей ставят в тупик. Будьте внимательны и осторожны при работе на станках, читайте инструкции и соблюдайте рекомендации. До новых встреч, пока!

источник

Добавить комментарий