Schutzlinse für Laserschneidkopf: Warum ist Qualität wichtig? | MaschineMFG

Schutzlinse für Laserschneidkopf: Warum ist Qualität wichtig?

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1. Einleitung

Der Schneidkopf einer Laserschneidmaschine arbeitet in einer rauen Umgebung und erfordert den Schutz seiner internen Komponenten, insbesondere der teuren Komponenten wie Kollimator und Fokussierlinse. Um dies zu erreichen, werden im Schneidkopf obere und untere Schutzlinsen installiert.

Während des Schneidens können Staub und Spritzer, die auf der Werkstückoberfläche entstehen, schwere Schäden an der Fokuslinse verursachen, wenn sie in den Schneidkopf gelangen. Die untere Schutzlinse hilft, dies zu verhindern, indem sie diese Partikel abfängt.

Die Sauberkeit der Schutzscheibe ist entscheidend für die Leistung und Qualität der Laserschneiden Maschine. Wenn die Linse verschmutzt ist, werden nicht nur die Schneidwirkung und die Effizienz beeinträchtigt, sondern es kann auch zu einer Beschädigung der internen Komponenten des Schneidkopfes und des Laserausgangskopfes kommen.

Um optimale Ergebnisse zu erzielen, ist es wichtig, Schutzgläser aus Materialien mit hoher Lichtdurchlässigkeit, niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und guter Haltbarkeit zu verwenden. Wenn die Linse während der Verarbeitung verschmutzt wird, muss sie gereinigt oder ausgetauscht werden.

Abb. 1 Laserschneidkopf

Abb. 1 Laserschneidkopf

Die Verarbeitung von Schutzgläsern stellt besondere Anforderungen an die Auswahl der Ausgangsmaterialien, die Genauigkeit, die Oberflächenfehler, die Beschichtung, die Stabilität und die mechanischen Eigenschaften wie spezifisches Gewicht, Sprödigkeit, Zugfestigkeit, Druckfestigkeit und Härte. Diese Anforderungen zeigen sich auch in den Prozessen der Materialvorbereitung, des Abfallfaltens, des Sandaufhängens, des Schleifens, des Entkernens und der Beschichtung.

Erst nach einer strengen Qualitätsprüfung können die fertigen Produkte als marktreif angesehen werden. Die Wahl gewöhnlicher Trägermaterialien und das Überspringen des Beschichtungsprozesses aus Kostengründen kann zu minderwertigen Linsen mit geringer Lichtdurchlässigkeit, schlechter Hitzebeständigkeit und einer Tendenz zum leichten Bruch führen. Dies kann dazu führen, dass die Linse platzt oder bricht und Pulverpartikel freisetzt, die den gesamten Schneidkopf verschmutzen und teure Komponenten wie die Fokussierlinse und den Sensor beschädigen können.

Die Wartungskosten für die Reparatur eines beschädigten Schneidkopfes können bis zu 2-50% der Kosten eines neuen Schneidkopfes betragen, was zu Verzögerungen in der Produktion und Verarbeitung und damit zu größeren wirtschaftlichen Verlusten führt. Um diese Verluste zu vermeiden, empfiehlt es sich, Laserzubehör von einem renommierten Hersteller über die üblichen Kanäle zu beziehen.

2. Anachteilige Auswirkungen einer schlechten Schutzqualität Linsen

2.1 Der thermische Linseneffekt verursacht die Fokusverschiebung des Schneidkopfes

Eine minderwertige Schutzlinse kann die Absorptionsfähigkeit des Lasers erhöhen. Nach längerer Einwirkung von Laserlicht steigt die Temperatur an, was zu thermischer Verformung und thermische Linse Effekt. Dies wiederum führt zur Fokusdrift des Schneidkopfs. Je höher die Leistung und die Verarbeitung von hochreflektierenden Materialien, desto schneller die thermische Ausdehnung des optischen Elements und desto ausgeprägter die thermische Linse Wirkung sein wird.

  • Wenn Schneiden von rostfreiem StahlDer thermische Linseneffekt kann zu uneinheitlichen Schneidabschnitten führen, die immer mehr Schlacke produzieren und das Schneiden möglicherweise unmöglich machen.
  • Beim Schneiden von Kohlenstoffstahl kann der thermische Linseneffekt dazu führen, dass sich am unteren Ende des Schnitts immer mehr Schlacke ansammelt, was einen genauen Schnitt erschwert.
Abb. 2 Thermischer Linseneffekt

Abb. 2 Thermischer Linseneffekt

2.2 Brennpunkt der Schutzscheibe / Durchbrennen

Eine minderwertige Schutzlinse mit schlechter Qualität kann Staub und Spritzer während der Bearbeitung nur begrenzt abblocken und neigt dazu, einen Brandherd zu verursachen. Bei der Verarbeitung mit einem 10000-Watt-Ultrahochleistungskopf ist es entscheidend, die Schutzlinse sorgfältig auszuwählen. Eine Linse von minderer Qualität kann zu einem Durchbrennen der Linse führen, wenn sie der Strahlung ausgesetzt wird. 10000-Watt-Laser in schwierigen Situationen.

Abb. 3Schutzglas-Brennpunkt _ Durchbrennen

Abb. 3 Schutzscheibe Brennpunkt / Durchbrennen

2.3 Brennpunkt der Fokussierlinse

Wenn das Durchbrennen der Schutzscheibe nicht rechtzeitig erkannt wird, kann die kontinuierliche Laserbearbeitung erzeugt Staubpartikel, die die Installationskomponenten, den Dichtungsring und die Unterseite der Fokussierlinse verschmutzen können.

Dies kann zur Bildung einer Brandstelle auf der Oberfläche der Fokussierlinse führen. In diesem Fall muss der gesamte Einbausatz und das Fokussierlinsenmodul gründlich gereinigt und ausgetauscht werden.

Abb. 4 Brennpunkt der Fokussierlinse

Abb. 4 Brennpunkt der Fokussierlinse

2.4 Ausbrennen des Laserausgangskopfes

Wenn die Schutzlinse durchbrennt, sind der Kollimator und das Fokussierlinsenmodul im Schneidkopf durch die hohe Laserleistung anfällig für Schäden.

In schwerwiegenden Fällen, wenn die internen optischen Elemente des Schneidkopfs beschädigt sind, wird der optische Pfad anormal und das reflektierte Licht führt zu einer übermäßigen Erwärmung des Fensterteils in der Laserfaser Ausgangskopf, was zum Durchbrennen des QBH- oder LOE-Kristalls führt. In diesem Fall muss der gesamte Laserausgangskopf ausgetauscht werden.

Abb. 5 Ausbrennen des Laserausgangskopfes

Abb. 5 Ausbrennen des Laserausgangskopfes

Die Verwendung von minderwertigen Schutzgläsern verkürzt nicht nur die Lebensdauer des Schneidkopfes und führt zu verschiedenen Unfällen, sondern wirkt sich auch negativ auf den Bearbeitungsfortschritt und die Qualität der Fabrik aus, was zu höheren Bearbeitungskosten und einer geringeren Effizienz der Fabrik führt.

Es wird daher empfohlen, Schutzgläser nur von seriösen Herstellern und über zuverlässige Kanäle zu erwerben, um erhebliche Verluste und unbefriedigende Gewinne zu vermeiden.

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