Laserleikkaustekniikkaa on kahdenlaisia: ensimmäinen on pulssilaser metallimateriaaleille ja toinen jatkuva laser ei-metallimateriaaleille. Jälkimmäinen on tärkeä laserleikkaustekniikan sovellusalue.
Useat laserleikkauskoneen keskeiset tekniikat ovat integroitua valon, koneen ja sähkön tekniikkaa. Laserleikkauskoneessa lasersäteen parametrit, koneen suorituskyky ja tarkkuus sekä numeerinen ohjausjärjestelmä vaikuttavat suoraan laserleikkauksen tehokkuuteen ja laatuun. Erityisesti osille, joilla on suuri leikkuutarkkuus tai suuri paksuus, seuraavat keskeiset tekniikat on hallittava ja ratkaistava:
Tarkennusasennon ohjaustekniikka
Yksi laserleikkauksen eduista on säteen suuri energiatiheys, yleensä 10 W/cm2. Koska energiatiheys on kääntäen verrannollinen alueeseen, polttopisteen halkaisija on mahdollisimman pieni kapean raon aikaansaamiseksi; samaan aikaan polttovälin halkaisija on myös verrannollinen linssin polttoväliin. Mitä pienempi tarkennuslinssin polttoväli, sitä pienempi polttovälin halkaisija. Leikkauksessa on kuitenkin roiskeita ja linssi on liian lähellä työkappaletta vaurioittaakseen linssin. Siksi polttoväli 5&"~ 7,5 &"; (127 ~ 190 mm) käytetään laajalti yleisissä suuritehoisissa CO2-laserleikkauskoneiden teollisissa sovelluksissa. Todellinen polttovälin halkaisija on välillä 0,1-0,4 mm. Laadukkaassa leikkauksessa tehokas polttoväli liittyy myös linssin halkaisijaan ja leikattavaan materiaaliin. Esimerkiksi hiiliteräksen leikkaaminen 5&"; objektiivin polttoväli on +2 % polttovälistä, joka on noin 5 mm. Siksi on erittäin tärkeää valvoa polttopisteen asemaa suhteessa leikattavan materiaalin pintaan. Ottaen huomioon tekijät, kuten leikkauslaatu ja leikkausnopeus, periaate on 6 mm: n metallimateriaali, painopiste on pinnassa; 6 mm hiiliteräs, painopiste on pinnan yläpuolella; 6 mm ruostumattomasta teräksestä, tarkennus on pinnan alapuolella. Erityiset mitat määritetään kokeilla.
On kolme helppoa tapaa määrittää teollisen tuotannon keskipiste:
(1) Tulostusmenetelmä: Leikkuupää siirretään ylhäältä alas, ja lasersäde tulostetaan muovilevylle ja kohde, jolla on pienin tulostushalkaisija, on painopiste.
(2) Kalteva levymenetelmä: Käytä muovilevyä, joka on asetettu vinosti pystysuoraan akseliin nähden, vetämällä sitä vaakasuoraan löytääksesi lasersäteen pienimmän pisteen tarkennuksena.
(3) Sininen kipinöintimenetelmä: poista suutin, puhalla ilmaa, paina pulssilaseria ruostumattomasta teräksestä, tee leikkuupää liikkua ylhäältä alas, kunnes suurin sininen kipinä on keskittynyt.
Lentävän valopolun leikkauskoneessa säteen hajontakulman vuoksi leikkauksen läheisen ja kauemman pään optisen reitin pituus on erilainen ja säteen koko ennen tarkennusta on erilainen. Mitä suurempi tulevan säteen halkaisija, sitä pienempi polttovälin halkaisija. Vähentääkseen polttovälin koon muutosta, joka aiheutuu säteen koon muutoksesta ennen tarkennusta, laserleikkausjärjestelmien valmistajat kotimaassa ja ulkomailla tarjoavat käyttäjille joitain erikoislaitteita:
(1) Rinnakkaisvaloputki. Tämä on yleisesti käytetty menetelmä, jonka tarkoituksena on lisätä kollimaattori CO2 -laserin lähtöpäähän säteen laajentamiseksi. Palkin laajentuessa palkin halkaisija kasvaa ja hajontakulma pienenee niin, että leikkaustyöalueen proksimaaliset ja distaaliset päät Palkin koko ennen tarkennusta on lähes sama.
(2) Lisää liikkuvan linssin itsenäinen alempi akseli leikkuupäähän, joka on kaksi erillistä osaa Z -akselista, joka ohjaa suuttimen ja materiaalin pinnan välistä etäisyyttä (seiso). Kun työstökonepöytä liikkuu tai optinen akseli liikkuu, säde liikkuu proksimaalisesta päästä distaaliseen F -akseliin samanaikaisesti, niin että säteen pistehalkaisija pysyy samana koko käsittelyalueella säteen kohdistamisen jälkeen. Kuten kuvassa 2 on esitetty.
(3) Säädä tarkennuslinssin (yleensä metallista heijastavaa tarkennusjärjestelmää) vedenpainetta. Jos säteen koko ennen tarkennusta pienenee ja polttovälin halkaisija kasvaa, vedenpaine säädetään automaattisesti tarkennuskaarevuuden muuttamiseksi pienentämään polttovälin halkaisijaa.
(4) Lisää x- ja y -suuntakompensointioptinen järjestelmä lentävään optiseen polkuleikkuriin. Toisin sanoen, kun optista reittiä leikkauksen distaalisessa päässä lisätään, kompensointioptinen polku lyhenee; päinvastoin, kun optinen polku leikkauksen proksimaalisessa päässä pienenee, optista kompensointireittiä lisätään optisen polun pituuden pitämiseksi yhtenäisenä.
