📐 Понятие фокус
Фокусное расстояние
Если коротко, фокусное расстояние — это расстояние от линзы до фокальной плоскости. В нашем случае за фокальную плоскость принимаем заготовку — металлический лист.
Положение сфокусированного пятна (фокальной точки) над фокальной плоскостью называется положительным, а положение под заготовкой — отрицательным.
Значение положения фокуса
Значение фокусного расстояния влияет на размер пятна на поверхности или внутри металлической заготовки: при увеличении фокусного расстояния увеличивается диаметр пятна, а соответственно — растёт и ширина реза.
Положительный фокус
Это положение фокуса, при котором луч лазера фокусируется выше поверхности заготовки.
Как правило, такая фокусировка используется для кислородной резки заготовок из углеродистой стали.
Такой способ резки обеспечивает удаление шлака и помогает кислороду достигать нижней поверхности заготовки, участвуя в полной реакции окисления.
Чем больше значение положительного фокуса, тем больше:
- диаметр пятна лазера на поверхности заготовки;
- нагрев и подвод тепла вокруг реза;
- гладкость и блеск режущей поверхности углеродистой стали.
Отрицательный фокус
Фокус резки находится внутри заготовки. В этом режиме фокус удалён от поверхности реза, поэтому ширина реза относительно больше, чем размер пятна на поверхности заготовки. При этом поток режущего газа велик, а температуры достаточно.
- При резке нержавеющей стали целесообразно использовать отрицательный фокус: поверхность реза имеет однородную текстуру и хорошее поперечное сечение.
- Прошивка (перфорация) листа перед резкой: поскольку прошивка имеет определённую высоту, для неё используют отрицательный фокус — это гарантирует, что в точке прошивки размер пятна минимален, а плотность энергии — максимальна.
Нулевой фокус
Фокус резки находится на поверхности заготовки. Как правило, поверхность реза вблизи фокуса относительно гладкая, тогда как нижняя поверхность, удалённая от фокуса, — шероховатая.
Этот режим в основном используется для:
- непрерывной лазерной резки тонких листов;
- импульсного лазерного испарения с высокой пиковой мощностью при резке слоёв металлической фольги.
Выбор положения фокуса для лазерной резки определяется не материалом режущей заготовки (нержавеющая или углеродистая сталь), а методом резки (окислительная или плавильная).