Санкт-Петербург
+7 (800) 777-17-87
Адрес
192019, г. Санкт-Петербург, Глухоозёрское шоссе, 12Ж
  • Статья
  • Лазерные станки
  • Комплектующие

Виды фокусирующих линз для лазерных CO2 станков

Правильный выбор линзы позволяет добиться нужной точности выполнения работ, определяет максимально допустимую толщину заготовки

Лазерные станки, используемые для гравирования, резки материалов применяются во многих отраслях промышленности. Основой подобных изделия является оптическая система, базовые элементы которой, независимо от марки и модели, это лазерная трубка, комплект отражающих зеркал, и фокусирующая линза, установленная в головке излучателя.

От того, какую мощность имеет лазерная трубка, зависит тип материалов, которые способен обрабатывать станок, максимальная глубина выполняемого реза.

Рассмотрим, на какие характеристики линзы требуется обращать внимание при ее покупке и установке.

Фокусные линзы для лазерного станка с ЧПУ

Базовые показатели, влияющие на выбор линз

Выбирая фокусирующую линзу для станков с СО2 лазером, необходимо обязательно анализировать пять ее базовых характеристик, от которых зависит область ее использования.

В основном линзы различают на короткофокусные и длиннофокусные.

В штатной комплектации станки поставляются с универсальной линзой, рассчитанной на выполнение большей части операций. Если у собственника станка возникает потребность в более глубоком резе, повышении точности обработки (гравировки), рекомендуется подбирать комплект из нескольких линз, решающих различные задачи.

Фокусное расстояние

Этот показатель замеряется от центра выбранной линзы до места формируемого ей фокуса. В этой точке энергия лазера достигает максимальной концентрации.

Линзы для газового (СО2) лазера, по рассматриваемому параметру, подразделяются на несколько групп:

  • короткофокусные имеют фокусною зону (условное обозначения, f), не превышающую 40 миллиметров;
  • среднефокусные — f= (40-75) мм;
  • длиннофокусные — f ≥75 мм.

Фокус следует подбирать с учётом решаемых задач: гравировка или резка. При этом следует учитывать следующее: чем меньше фокусная зона, тем более тонкий луч получается при работе (что является плюсом). Однако зона каустики (толщина реза) также снижается. Обратное утверждение также верно.

Максимальной точности и четкости гравировки позволяет добиться линза короткофокусная. Если требуется резать толстые заготовки, лучшее решение линза длиннофокусная

Модель среднефокусная наиболее популярна, так как позволяет выполнять обе вышеназванных задачи с приемлемым качеством. Поэтому именно их ставят в базовой комплектации лазерных станков.

Линзы для лазерных станков СО2

Диаметр, который световой поток имеет в точке фокусировки

Эта характеристика задает разрешающую способность гравера (зависит от минимального диаметра точки) и допустимую толщину реза. Чем ближе это значение приближается к нулю, тем выше качество.

Фокусирующая линза, установленная в головке излучателя, позволяет добиваться формирования пятна, создаваемого лучом лазера, требуемой площади.

У длиннофокусных моделей оно больше, что дает возможность нивелировать «соскальзывание» с поверхности цилиндрического типа. Это обеспечивает более высокое качество гравировки на поверхностях изогнутого типа, включая тела конусные.

Но пятно значительного размера, по принципу работы, функционирует подобно фрезе большого диаметра. Почти невозможно выполнить тонкие элементы изображения. Поэтому длиннофокусные линзы используются только для гравировки текстов, графики с незначительной детализацией.

В противном случае, необходимо установить модель короткофокусную, либо перенастроить рабочие характеристики станка (понизить ускорение торможения/разгона, скорость перемещения головки излучателя, иное).

Основной недостаток использования линзы длиннофокусной, в необходимости практически вдвое увеличивать потребную для работы мощность обработки.

Когда речь идет о гравировке (мощности станка используются в подобных режимах до 30% от допустимого номинала) это приемлемо.

А вот при резе, особенно сквозном, даже 100% имеющейся мощности может не хватить.  

Зона каустики

Этот показатель указывает на max возможную толщину заготовки, которая может быть разрезана, фактическую длину имеющейся зоны фокусировки.

Самым оптимальным показателем для оптики считается стремление данного показателя к нулю.

Фактически рассматриваемый участок (альтернативное наименование, зона протяжки) возрастает благодаря непараллельности создаваемого потока излучения. Этому способствует формы зеркал, которая не может быть идеальной в принципе (дефекты производства).

Концентрация энергии здесь (в рассматриваемой зоне) достигает своего максимума. Если толщина заготовки не превышает величины зоны каустики, то рез можно выполнять за 1 проход.

Диаметр линзы

Станки, укомплектованные лазерами СО2, оборудуют линзами с диапазоном диаметров (12-30) миллиметров, включительно. Конкретная модель подбирается с учетом мощности установленной лазерной трубки, габаритов станка. Это обусловлено тем, что лазерный луч имеет конусную форму: расширяется в зависимости от пройденного пути. Подбор нужного диаметра позволяет компенсировать его рассеивание, конструктивные погрешности зеркал.

Для станков с маленькими рабочими столами рекомендуются линзы, диаметр которых не превышает 20 мм.

Для устройств со значительной площадью рабочей зоны, у которых этот путь может превышать 1800 мм, ставится линза, имеющая диаметр, превышающий 20 мм.   

Материал линзы

Практически все современные лазерные станки с лазерами газового типа (СО2) комплектуются линзами двух основных типов, различающихся материалом напыления:

  • ZnSe — применяются значительно чаще (материал - селенид цинка). Визуальное отличие, оттенки жёлто-оранжевого диапазона.
    За счёт высокого коэффициента прозрачности обеспечивают меньшие потери мощности и повышенную точность реза.
    Загрязнение поверхности таких линз просматривается значительно лучше, что позволяет оперативно выполнять очистку, исключая оптические потери.
    Модели относительно дешёвые (по сравнению с рассмотренными ниже), обладают более низкой механической прочностью.
  • GaAs — подобное напыление придаёт фокусирующей линзе повышенную твёрдость, стойкость к внешним воздействиям механического характера.
    Материал — арсенид галия. Эти линзы дороже. Востребованы в технологических процессах, сопровождающихся выделением окалины, пыли, отличающейся повышенными абразивными свойствами. Нуждаются в регулярном проведении механической очистки.
    Визуальная отличительная особенность — имеют зеленоватую тональность со стальным отливом.

Главной отличительной особенностью всего лазерного оборудования, представленного на рынке, является тип излучателя. Они могут быть газовыми (СО2) либо твёрдотельными (эта группа подразделяется на модели дисковые, волоконные, YAG). У каждой версии есть свои преимущества и недостатки.

Принципиальное различие между 2 основными группами заключается в длине рабочей волны, что сказывается на возможности работы с тем, либо иным материалом.

Для газовых её значение составляет 10,6 мкм. Это позволяет использовать подобные станки для обработки широкого круга материалов (пластика, акрила, дерева, кожи, многих иных), однако делает устройства практически бесполезными при металлообработке. Так как для волны с такой длиной металлы являются «прозрачными».

Лазеры твердотельные генерируют волну 1,06 мкм, что позволяет гравировать металлы. Резать их, кроить и сваривать.

Среди оборудования первой группы рекомендуемо обратить внимание на лазерные СО2 станки линейки WATTSAN, которые пользуются заслуженной популярностью на российском рынке, в силу оптимального соотношения стоимости, универсальности, качества выполняемых работ.

Более развернутую информацию о станках данного бренда можно получить у нас на сайте или у менеджера отдела сбыта. Удачного выбора!

Вывод

Линза для любого газового лазера, включая модели с СО2, которыми комплектуются станки с ЧПУ, по праву считается его базовым компонентом. Именно она, во многом, определяет технические возможности оборудования, качество выполняемых работ, их совокупную стоимость.

Именно этим объясняется частая потребность в дополнительном приобретении к штатной универсальной линзе, установленной на станке при заводском изготовлении, дополнительной оптики с нужными характеристиками.

Наши акции

Мы используем файлы cookie, потому что они нужны для быстрого взаимодействия с нашим сайтом. Вы всегда можете отключить их в настройках своего браузера. Продолжая пользоваться сайтом вы подтверждаете своё Согласие на обработку персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности.