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工业切割中的焦点位置控制技术空调机

文章来源：盐化机械网 | 2022-07-26

2016-05-16 10:07:48来源：贤集网

激光切割的优点之一是光束的能量密度高，一般>10W/cm2。由于能量密度与4/πd2成正比，所以焦点光斑直径尽可能的小，以便产生一窄的切缝；同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。聚焦透镜焦深越小，焦点光斑直径就越小。

然而，切割有飞溅，透镜离工件太近容易将透镜损坏，因此一般大功率CO2激光切割工业应用中广泛采用5〃～7.5〃（127～190mm）的焦距。实际焦点光斑直径在0.1～0.4mm之间。对于高质量的切割，有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。例如用5〃的透镜切碳钢，焦深为焦距的2%范围内，即5mm左右。

因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。顾虑到切割质量、切割速度等因素，原则上＜6mm的金属材料，焦点在表面上；＞6mm的碳钢，焦点在表面之上；＞6mm的不锈钢，焦点在表面之下。具体尺寸由实验确定。在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种：

（1）打印法。使切割头从上往下运动，在塑料板上进行激光束打印，打印直径最小处为焦点。

（2）斜板法。用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动，寻找激光束的最小处为焦点。

（3）蓝色火花法。去掉喷嘴，吹空气，将脉冲激光打在不锈钢板上，使切割头从上往下运动，直至蓝色火花最大处为焦点。