激光切割加工熱透鏡效應是什么？怎樣辨別？

問:激(ji)光(guang)切割加(jia)工(gong)熱(re)鏡效應是什么？如何區分？

答:當激(ji)光(guang)(guang)(guang)切(qie)割的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)束通過的(de)光(guang)(guang)(guang)學元件(如加工鏡(jing)(jing)頭、PR鏡(jing)(jing)頭或(huo)窗戶等)有污(wu)漬時，激(ji)光(guang)(guang)(guang)束通過后(hou)會(hui)(hui)產生熱鏡(jing)(jing)效應(ying)，切(qie)割面會(hui)(hui)變得(de)粗糙，會(hui)(hui)出現掛渣甚至過燒。

當(dang)激光(guang)切割的(de)(de)加工質量變(bian)差時(shi)，要(yao)判斷是(shi)(shi)否(fou)受到熱鏡(jing)效(xiao)應(ying)的(de)(de)影(ying)響，先是(shi)(shi)要(yao)檢查光(guang)學(xue)(xue)元(yuan)(yuan)件的(de)(de)性能是(shi)(shi)否(fou)隨(sui)著激光(guang)束的(de)(de)照射時(shi)間而變(bian)化。剛開(kai)始加工的(de)(de)時(shi)候，光(guang)學(xue)(xue)元(yuan)(yuan)件還處于低(di)溫狀態，隨(sui)著加工的(de)(de)進展，熱鏡(jing)效(xiao)應(ying)的(de)(de)影(ying)響會從切割表面(mian)的(de)(de)質量看。

原因

反射(she)(she)光(guang)學(xue)元件(jian)(jian)(如折射(she)(she)鏡(jing))可以直接從背(bei)面高效冷(leng)卻(que)(que)，反射(she)(she)光(guang)學(xue)元件(jian)(jian)幾乎不會(hui)產生(sheng)熱(re)鏡(jing)效應；而透射(she)(she)光(guang)學(xue)元件(jian)(jian)只能通過周圍的冷(leng)卻(que)(que)間接冷(leng)卻(que)(que)，光(guang)學(xue)元件(jian)(jian)的兩(liang)面都會(hui)產生(sheng)熱(re)鏡(jing)效應，容易產生(sheng)熱(re)鏡(jing)效應。光(guang)學(xue)元件(jian)(jian)在(zai)溫度(du)升高時(shi)會(hui)發(fa)生(sheng)熱(re)變(bian)形，激光(guang)切(qie)割(ge)機激光(guang)束的折射(she)(she)率(lv)也會(hui)發(fa)生(sheng)變(bian)化，激光(guang)束的聚光(guang)特(te)性也會(hui)發(fa)生(sheng)變(bian)化。

區分方法

比較激光切割(ge)加(jia)工工件的開始和結束的切割(ge)面。在加(jia)工開始時(shi)(shi)，由于激光束照射時(shi)(shi)間短，光學元件仍處于低溫(wen)狀態，熱(re)鏡效應(ying)的影(ying)響相對較小。然而，在切割(ge)時(shi)(shi)間超過(guo)10秒的加(jia)工結束時(shi)(shi)，由于光學元件長(chang)時(shi)(shi)間暴露在激光束下，會(hui)產生熱(re)鏡效應(ying)，焦點位置和光束模式也會(hui)發生變化。

焦(jiao)點(dian)位置發(fa)生變(bian)化(hua)或光束模(mo)式發(fa)生變(bian)化(hua)時，在持續照射的(de)(de)(de)加(jia)工中不會自動返回原來(lai)的(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)。比較加(jia)工開始(shi)處(chu)和加(jia)工結束處(chu)的(de)(de)(de)切割面，說明加(jia)工結束處(chu)的(de)(de)(de)品質變(bian)差，發(fa)生了熱(re)鏡(jing)效應(ying)(ying)，如果兩個品質處(chu)于同(tong)等程度(du)的(de)(de)(de)良好狀(zhuang)態(tai)，說明沒有發(fa)生熱(re)鏡(jing)效應(ying)(ying)。

當用鹽城激光切割加工不銹鋼材料，判斷是否有熱鏡效應時，需要觀察加工開始處和結束處的掛渣情況，如果加工處的毛刺增加，則表明有可能出現熱鏡效應。此外，為排除光束模式的不均勻性或光軸傾斜等其它原因引起的方向性原因，應注意在比較時必須懸掛同一切割面(同一加工方向)的比較。