Câu hỏi thường gặp về thấu kính hội tụ cho mỏ hàn laser cầm tay

Dành cho người mua và người vận hành máy hàn laser cầm tay (laser sợi quang, 1064 nm). Áp dụng cho đầu mỏ hàn cầm tay chuẩn QBH / tiêu chuẩn.

Q 1. Thấu kính hội tụ trên mỏ hàn laser cầm tay là gì?

Thấu kính hội tụ là thành phần quang học bên trong đầu mỏ hàn, có nhiệm vụ tập trung chùm tia laser song song thành một điểm nhỏ, có năng lượng cao trên vật liệu gia công. Thấu kính này trực tiếp quyết định kích thước điểm hội tụ, mật độ năng lượng và do đó ảnh hưởng đến độ sâu hàn, tốc độ hàn cũng như chất lượng mối hàn. Vị trí của nó nằm sau thấu kính bảo vệ trong đường đi quang học: Thấu kính bảo vệ → Thấu kính hội tụ → (quang học phản xạ / hiệu chỉnh song song).

Q 2. Các kích thước và tiêu cự phổ biến là gì?

Thấu kính hội tụ phổ biến nhất cho mỏ hàn laser cầm tay là D20 × 4,5 mm (đường kính 20 mm, độ dày 4,5 mm), với các tiêu cự từ F100 đến F200 . Các tiêu cự dài hơn (F400 / F600 / F800) cũng có sẵn cho các ứng dụng đặc biệt.

Q 3. Thấu kính tập trung được làm từ vật liệu gì?

Thấu kính tập trung cho tia laser sợi công suất cao (1064 nm) gần như luôn được làm từ thạch anh nóng chảy (kính thạch anh) với một lớp phủ chống phản xạ (AR) cho bước sóng 1064 nm (độ phản xạ điển hình < 0,25%). Thạch anh nóng chảy có khả năng truyền dẫn xuất sắc trong dải hồng ngoại gần và chịu nhiệt tốt, nên phù hợp cho hoạt động liên tục ở công suất cao (nhiệt độ làm việc thực tế lên tới khoảng 500 °C đối với cửa sổ).

Q 4. Sự khác biệt giữa thấu kính tập trung và thấu kính bảo vệ là gì?

Thấu kính bảo vệ

• — một cửa sổ tiêu hao chi phí thấp đặt ở phía trước ngọn đuốc, nhằm bảo vệ thấu kính tập trung khỏi các hạt bắn tung tóe, khói và bụi bẩn. Nó được thiết kế để thay thế thường xuyên.

Thấu kính hội tụ

• — thành phần quang học chính xác thực hiện chức năng tập trung chùm tia. Thành phần này đắt hơn và hiếm khi cần thay thế nếu thấu kính bảo vệ được bảo trì đúng cách.

Nguyên tắc chung: nếu bạn thấy hư hại trên chính thấu kính tập trung, điều đó có nghĩa là thấu kính bảo vệ đã được thay thế quá muộn.

Q 5. Tôi nên chọn tiêu cự nào — F100, F150 hay F200?

Tiêu cự ngắn hơn = năng lượng tập trung hơn nhưng khoảng cách làm việc ngắn hơn; tiêu cự dài hơn = dung sai lớn hơn và khoảng cách an toàn cao hơn nhưng cần công suất cao hơn để đạt cùng độ thấu sâu.

Q 6. Những dấu hiệu nào cho thấy ống kính lấy nét của tôi bị hư hại?

• Chất lượng hàn suy giảm rõ rệt: hồ quang không ổn định, đường hàn thô ráp, độ thấu sâu giảm dù công suất giữ nguyên.
• Các vết cháy sẫm màu, lỗ rỗ, nứt hoặc lớp phủ bong tróc nhìn thấy rõ trên bề mặt thấu kính.
• Công suất đầu ra tại chi tiết gia công giảm dù cài đặt công suất máy không thay đổi.
• Các đốm sáng hoặc vệt sáng màu đỏ/bất thường xuất hiện dọc theo đường truyền tia.

Q 7. Nguyên nhân nào khiến thấu kính hội tụ bị hư hại?

Bắn tóe khi hàn

• — nguyên nhân hàng đầu. Các giọt kim loại nóng chảy va vào hệ quang học (thường là thấu kính bảo vệ trước tiên).

Nhiễm bẩn bởi khói và bụi

• — các hạt bị hấp thụ làm nóng cục bộ và đốt cháy lớp phủ.

Thay thấu kính bảo vệ quá muộn

• — Khi lớp kính bảo vệ bị hư hại, bụi bẩn sẽ xâm nhập vào thấu kính hội tụ.

Vệ sinh không đúng cách

• — Dùng khăn bẩn, dung môi không phù hợp hoặc lau bằng lực ép có thể làm trầy lớp phủ chống phản xạ (AR).

Dòng khí bảo vệ không đúng

• — Lượng khí bảo vệ không đủ khiến khói hàn tiếp cận quang học.

Câu hỏi 8. Vì sao thấu kính của tôi nhanh hỏng khi hàn nhôm hoặc thép mạ kẽm?

Nhôm và thép mạ kẽm tạo ra lượng bắn tóe lớn cùng khói kẽm, gây nhiễm bẩn quang học rất nhanh. Các biện pháp khắc phục được khuyến nghị:

• Sử dụng công suất tối thiểu vẫn đảm bảo chất lượng mối hàn.
• Tăng cường dòng khí bảo vệ xung quanh vùng hàn.
• Cân nhắc dùng thấu kính hội tụ F200 và vòi phun dài/họng rộng để giữ bắn tóe tránh xa quang học.
• Kiểm tra và thay thế kính bảo vệ thường xuyên hơn.

Q9 làm thế nào để kéo dài tuổi thọ của kính tập trung?

• Luôn giữ kính bảo vệ sạch sẽ và thay thế sớm.
• Duy trì lưu lượng khí che chắn đúng (cả cài đặt khí phía trước và khí qua kính).
• Tránh sử dụng công suất quá cao đối với vật liệu mỏng.
• Giữ đầu mỏ hàn và môi trường lưu trữ không có bụi.
• Chỉ sử dụng khăn lau quang học sạch, không xơ và dung môi được phê duyệt.
• Chỉ làm sạch kính tập trung khi thực sự cần thiết; lau chùi quá mức cũng làm mòn lớp phủ.

Câu hỏi 10 kính tập trung bị hư hỏng có thể sửa chữa hoặc phủ lại lớp phủ được không?

Không. Khi bề mặt kính đã bị rỗ, nứt hoặc lớp phủ bị cháy, kính không thể được sửa chữa hoặc phủ lại một cách đáng tin cậy — việc phủ lại lớp phủ lên bề mặt bị hư hỏng không khôi phục được hiệu năng quang học. Hãy thay thế bằng kính gốc, tương thích để duy trì chất lượng chùm tia và độ ổn định trong hàn.

Câu hỏi 11 làm thế nào để đặt mua thấu kính tập trung thay thế đúng?

Xác nhận các thông tin sau trước khi đặt hàng:

Đường kính × Độ dày tâm hickness

• (ví dụ: D20 x  CT 4,5 mm)

Độ dài tiêu cự

• (ví dụ: F150)

Bước sóng / lớp phủ

• (lớp phủ chống phản xạ AR tại 1064 nm cho laser sợi quang)

Mã mô hình mỏ hàn / thương hiệu tương thích

• (Giao diện QBH, thương hiệu đầu súng)

Khi không chắc chắn, hãy gửi ảnh ống kính và mẫu đèn torch cho nhà cung cấp của bạn — ống kính sai sẽ không hội tụ đúng và có thể làm hỏng buồng quang học.

Lưu ý: Thông số kỹ thuật có thể khác nhau tùy theo nhà sản xuất. Luôn tuân theo hướng dẫn sử dụng đi kèm với máy hàn và đầu torch cụ thể của bạn.