Различия длиннофокусных и короткофокусных линз для лазерных станков

Линза для фокусировки 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.


57

Оцените информацию на странице

Средняя оценка: 5
Голосов: 1
Яндекс.Метрика