Ръчен лазерен заваръчен горел — Често задавани въпроси за фокусиращата леща

За купувачи и оператори на ръчни лазерни заваръчни машини (волоконен лазер, 1064 nm). Приложима за QBH / стандартни ръчни заваръчни глави.

В 1. Какво представлява фокусиращата леща на ръчна лазерна заваръчна горел?

Фокусиращата леща е оптичният компонент в главата на горелата, който концентрира колимираните лазерни лъчи в малко, високоенергийно петно върху обработваната детайла. Тя директно определя размера на петното, плътността на енергията и следователно дълбочината, скоростта и качеството на шева. Разположена е зад защитната леща по оптичната ос: защитна леща → фокусираща леща → (отразяващи / колимиращи оптични елементи).

В 2. Какви са най-често срещаните размери и фокусни разстояния?

Най-често срещаната фокусираща леща за ръчни заваръчни горели е D20 × 4.5 mm (диаметър 20 мм, дебелина 4,5 мм), с фокусни разстояния от F100 до F200 . По-дълги фокусни разстояния (F400 / F600 / F800) също са налични за специални приложения.

В 3. От какъв материал е направена фокусиращата леща?

Фокусиращите лещи за високомощни влакнени лазери (1064 нм) почти винаги са направени от фузирани кварцови стъкла с антиотразително (AR) покритие за 1064 нм (типичен коефициент на отражение < 0,25 %). Фузираният кварц осигурява отлична пропускливост в близкия инфрачервен диапазон и висока термична устойчивост, което го прави подходящ за непрекъснато използване при високи мощности (практически до около 500 °C работна температура за прозорци).

В 4. Каква е разликата между фокусиращата леща и защитната леща?

Защитна леща

• — евтин консумативен прозорец в предната част на горелката, който предпазва фокусиращата леща от разпръснати частици, дим и други замърсявания. Предназначена е за честа подмяна.

Фокусиращо леще

• — прецизният оптичен елемент, който действително фокусира лъча. По-скъп е и рядко се нуждае от подмяна, ако защитната леща се поддържа правилно.

Правило на палеца: ако забележите повреда върху самата фокусираща леща, защитната леща е била подменена твърде късно.

В 5. Коя фокусна дължина да избера — F100, F150 или F200?

По-къса фокусна дължина = по-концентрирана енергия, но по-малко работно разстояние; по-дълга фокусна дължина = по-голяма толерантност и по-безопасно разстояние, но изисква по-висока мощност за същата дълбочина на проникване.

В 6. Какви са признаците, че фокусиращата ми леща е повредена?

• Качеството на заварката забележимо намалява: нестабилен лъч, неравна шевна линия, намалено проникване при същата мощност.
• Тъмни изгорели петна, дупчици, пукнатини или отлепване на покритието, видими върху повърхността на лещата.
• Намалена изходна мощност върху обработвания детайл, въпреки че настройката на машината за мощност остава непроменена.
• Червени / аномални светли петна или ивици по пътя на лъча.

В 7. Какви са причините за повреда на фокусиращата леща?

Разпръснати капки от заваръчния процес

• — основната причина. Капките разтопен метал удрят оптичните елементи (обикновено първо защитната леща).

Замърсяване с дим и прах

• — абсорбираните частици се местно нагряват и изгарят покритието.

Забавена подмяна на защитната леща

• — веднъж щом защитната леща е повредена, замърсяването достига фокусиращата леща.

Неправилно почистване

• — използването на мръсни кърпи, неподходящи разтворители или триене под налягане може да остави драскотини върху антиотразителното покритие.

Неправилен поток на защитен газ

• — недостатъчната газова защита позволява на изпаренията да достигнат оптическите компоненти.

Въпрос 8. Защо лещата ми се поврежда бързо при заваряване на алуминий или цинково покрита стомана?

Алуминият и цинково покритата стомана образуват обилни разбрызгвания и цинкови изпарения, които бързо замърсяват оптическите компоненти. Препоръчителни мерки за противодействие:

• Използвайте минималната мощност, която все още осигурява качествено заваряване.
• Усилете потока на защитния газ около зоната на заваряване.
• Помислете за фокусираща леща F200 и по-дълга/широкоуста дюза, за да запазите разбрызгванията на разстояние от оптическите компоненти.
• Проверявайте и сменяйте предпазната леща по-често.

Q9 как мога да удължа експлоатационния срок на фокусиращата си леща?

• Винаги поддържайте предпазната леща чиста и я сменяйте навреме.
• Поддържайте правилния поток на защитен газ (настройки както за предния газ, така и за газовата леща).
• Избягвайте излишна мощност при тънки материали.
• Поддържайте главата на горелката и средата за съхранение свободни от прах.
• Използвайте само чисти, безвълнови оптични кърпи и одобрени разтворители.
• Чистете фокусиращата леща само когато е необходимо; прекалено честото почистване също износва покритието.

Q10 може ли повредената фокусираща леща да бъде поправена или повторно покрита?

Не. Веднъж щом подложката е с дупчици, пукнатини или покритието е изгоряло, лещата не може надеждно да бъде поправена или повторно покрита — повторното покриване на повредена подложка не възстановява оптичната производителност. Заменете я с оригинална, съвместима леща, за да запазите качеството на лъча и последователността при заваряване.

Q11 как да поръчам правилната заменяема фокусираща леща?

Потвърдете следното преди поръчка:

Диаметър × Централна дебелина дебелина

• (напр. D20 х  КТ 4,5 мм)

Фокусно разстояние

• (напр. F150)

Дължина на вълната / покритие

• (1064 нм с антиотразително покритие за влакнен лазер)

Модел на горелката / съвместимост с марка

• (QBH интерфейс, марка на горелката)

Ако имате съмнения, изпратете снимка на лещата и модела на горелката на вашия доставчик — неподходяща леща няма да фокусира правилно и може да повреди оптичната кухина.

Забележка: Спецификациите могат да се различават в зависимост от производителя. Винаги следвайте ръководството за употреба на конкретната ви заваръчна машина и горелка.