激光切割機切割的關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。激光束的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。特別是對于切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握激光切割機焦點的位置確定。
激光切割的優點之一是光束的能量密度高,一般為10w/cm2。能量密度與4/d2成正比,因此焦距光點的直徑要盡可能小,才能造成狹窄的縫隙。同時,焦距光斑的直徑與透鏡的焦距深度成正比。焦鏡的焦深度越小,焦光盤的直徑也越小。但在切割時,距離過近的鏡片容易損傷鏡片,因此在功率較高的激光切割產業中廣泛使用5 - 7.5"(127 - 190毫米)的焦距。實際焦距光盤直徑在0.1~0.4毫米之間。在高品質的切割中,有效焦距深度還與鏡片的直徑及切割材料有關。例如,用5的透鏡切割碳素鋼時,焦距在焦距的+2%范圍內,即約5毫米。因此,控制焦點對斷裂材料表面的位置非常重要。考慮到切割質量、切割速度等因素,原則上6毫米碳素鋼焦距在表面;6毫米不銹鋼焦距在表面以下。具體尺寸通過實驗確定。
焦點確定方法:(1)印刷法:切割頭上面向下移動后,塑料版上面激光束進行印刷,印刷直徑最小的地方焦點。(2)版法:垂直軸和傾斜的角度傾斜的塑料版放在水平拉得激光束焦點的最小的地方。(3)藍色火焰法:破除噴嘴,使空氣吹入下脈沖激光對著不銹鋼板切割頭從上到下運動,直到藍色火花最大的部分成為焦