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电驴影院中心

激光切割機擴束鏡和准直鏡的區別

  准直鏡是針對點光源來說的,而所謂的點光源,我們在生活中見的比較多的如:火柴頭點燃、老式手電筒的燈泡、從能量光纖中出來的激光。而對于我們工業激光电驴影院來說,我們談准直鏡基本就是針對從能量傳輸光纖中出來的激光來談的。


  激光切割机


  從能量光纖出來的光,是一個點光源,是有發散角(θ)的,這個參數一般可以查到的。如果我們把這個點光源放置于光纖准直鏡的焦點上,我們知道:從一個聚焦鏡(准直鏡其實際上把聚焦鏡反過來用)的焦點上發出的光,經過聚焦鏡之後就變成了平行光。很多人問我經過某個准直鏡之後出來的光束直徑是多大,今天我在這裏給大家答案,就是2F*tag(1/2*θ),如發散角是10°,F=150mm,那麽從准直鏡出來的光束直徑就=2*150*tag(5°)=26.2466mm。這個公式對于使用光纖傳輸的振鏡是焊接機選擇振鏡是有參考意義的。繼續往下講就是光纖切割機电驴影院人士想了解的東西了。經過光纖准直鏡之後,激光進入光纖切割機的聚焦鏡,按照理論來說,准直鏡焦距÷聚焦鏡焦距=聚焦後能量密度相對于之前的密度比,如:准直鏡焦距是75mm,聚焦鏡焦距是150mm,75÷150=1/2,就是說經過聚焦鏡之後聚焦光斑的面積相比于從剛從能量光纖出來的點光源的面積大一倍,能量密度是原來的1/2。


  激光切割机


  有人問,爲什麽要能量密度降低幹啥啊,能量密度集中不是更好嗎?這裏有幾個原因:


  第一:如果聚焦鏡的焦距越短,聚焦鏡的焦深就越淺,焦深淺就容易導致切不深。


  第二:焦距越短,聚焦點越小,切縫就越小,縫小不利于切割出來熔渣的掉落,導致切不透。所以我們一般盡量使用120-150mm之間的焦距去做光纖切割機的聚焦鏡。另外我們爲什麽不用長焦距的准直鏡,這裏涉及到兩個方面的原因:第一:用長焦距的光纖准直鏡,需要更大的鏡片直徑,會導致機械設計比較麻煩,第二:用長焦距的光纖准直鏡會導致在聚焦的時候,對光纖切割機的聚焦點很敏感,一旦偏離聚焦鏡焦點一點點就會出現切不透的現象出現。這也就是我們一般光纖切割機的聚焦一般在:60-100mm之間的原因。


  然后就讲讲扩束镜了,扩束镜也有准直的功能,但是扩束镜是针对光束而言(有一定发散角的光束) 。我们市面上很多激光器出来的光是光束的,比方:CO2玻璃管、CO2射频管、灯泵浦的YAG激光、带有QBH的光纖激光器出来的激光、端面泵浦的355nm 532nm 1064nm的激光器等等,这些激光器出来的光都是光束,并且都不是严格的平行光(当一个激光器的光束质量M2为1的时候,这个激光器的光就是没有发散角的,但这只能是一个理想状态的,在实际生活中是不存在的,一般市面上的激光器M2系数能到1.2就已经很不错了)。下面我们就讲讲为什么扩束镜能起到准直的作用,扩束镜大家都知道,能把光束扩大,用专业的说法就是扩大光束束腰半径,而激光的束腰半径和发散角的乘积是一个定值,束腰半径增加(即扩束)则发散角减小(达到准直的作用),有一个结论,经过一个N倍的扩束镜之后,激光光束的发散角缩小为原来的N分之一。比方经过一个4倍是扩束镜之后,发散角就缩小为原来的1/4。这也是我们为什么尽量用大一点倍数的扩束镜的原因(前提是经过扩束镜之后光束的大小不要超出振镜光斑的大小)。


  扩束镜包含:CO2扩束镜、532nm扩束镜、355nm扩束镜、1064nm扩束镜650nm扩束镜,倍数有:2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100等等倍数。


  准直镜包含:光纤焊接机的准直镜(焦距100 120 150 180mm);光纤切割机准直镜:直径30f100准直镜(两片组合)、直径28f60准直镜(两片组合)、直径25.4F75准直镜(两片组合)等等。


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