Hi ha dos tipus de tecnologia de tall per làser: el primer és el làser polsat per a materials metàl·lics i el segon és el làser continu per a materials no metàl·lics. Aquest últim és un important camp d’aplicació de la tecnologia de tall per làser.
Diverses tecnologies clau de màquina de tall per làser són la tecnologia integrada de llum, màquina i electricitat. A la màquina de tall làser, els paràmetres del feix làser, el rendiment i la precisió de la màquina i el sistema de control numèric afecten directament l’eficiència i la qualitat del tall làser. Especialment per a peces amb alta precisió de tall o gruix gran, cal dominar i resoldre les següents tecnologies clau:
Tecnologia de control de posició de focus
Un dels avantatges del tall amb làser és l’alta densitat d’energia del feix, generalment de 10W / cm2. Atès que la densitat d'energia és inversament proporcional a l'àrea, el diàmetre de la taca focal és el més petit possible per produir una escletxa estreta; al mateix temps, el diàmetre del punt focal també és proporcional a la profunditat focal de la lent. Com més petita sigui la profunditat focal de l’objectiu d’enfocament, més petit serà el diàmetre del punt focal. Tanmateix, hi ha esquitxades al tall i l'objectiu està massa a prop de la peça de treball per danyar l'objectiu. Per tant, la distància focal de 5" ~ 7,5" (127 ~ 190mm) s'utilitza àmpliament en aplicacions industrials generals de màquines de tall per làser de CO2 d'alta potència. El diàmetre real del punt focal està entre 0,1 i 0,4 mm. Per a un tall d'alta qualitat, la profunditat focal efectiva també està relacionada amb el diàmetre de la lent i el material que es talla. Per exemple, tallar acer al carboni amb un 5" lent, la profunditat focal es troba dins de +2 % de la distància focal, que és d’uns 5 mm. Per tant, és molt important controlar la posició del punt focal en relació amb la superfície del material a tallar. Tenint en compte factors com la qualitat de tall i la velocitat de tall, el principi és el material metàl·lic superior de 6 mm, el focus es posa a la superfície; l'acer al carboni de 6 mm, el focus està sobre la superfície; l'acer inoxidable de 6 mm, el focus està per sota de la superfície. Les dimensions específiques es determinen mitjançant experiments.
Hi ha tres maneres senzilles de determinar la posició focal en la producció industrial:
(1) Mètode d'impressió: el cap de tall es mou de dalt a baix i el raig làser s'imprimeix a la placa de plàstic i el focus amb el diàmetre d'impressió més petit.
(2) Mètode de la placa inclinada: utilitzeu una placa de plàstic col·locada obliquament en un angle respecte a l'eix vertical per estirar-la horitzontalment per trobar el punt més petit del feix làser com a focus.
(3) Mètode d’espurna blava: traieu el broquet, bufeu l’aire, colpeu el làser de pols a la placa d’acer inoxidable, feu que el cap de tall es mogui de dalt a baix, fins que l’espurna blava més gran sigui el focus.
Per a la màquina de tall de la ruta de llum volant, a causa de l'angle de divergència del feix, la longitud del recorregut òptic de l'extrem proper i de l'extrem més llunyà del tall són diferents i la mida del feix abans d'enfocar és diferent. Com més gran sigui el diàmetre del feix incident, menor serà el diàmetre del punt focal. Per tal de reduir el canvi de la mida del punt focal causat pel canvi de la mida del feix abans de centrar-se, els fabricants de sistemes de tall làser a casa i a l'estranger proporcionen alguns dispositius especials perquè els usuaris puguin triar:
(1) Tub de llum paral·lela. Aquest és un mètode d’ús habitual, que consisteix a afegir un colimador a l’extrem de sortida del làser de CO2 per a l’expansió del feix. Després que el feix s’expandeixi, el diàmetre del feix es fa més gran i l’angle de divergència es fa més petit, de manera que els extrems proximal i distal del rang de treball de tall La mida del feix abans d’enfocar és gairebé la mateixa.
(2) Afegiu un eix inferior independent de la lent mòbil al capçal de tall, que és de dues parts independents de l'eix Z que controla la distància entre el broquet i la superfície del material (parar). Quan la taula de la màquina-eina es mou o es mou l'eix òptic, el feix es mou des de l'extrem proximal fins a l'eix F distal alhora, de manera que el diàmetre de la taca del feix es manté igual a tota l'àrea de processament després que el feix s'hagi enfocat. Com es mostra a la figura 2.
(3) Controleu la pressió de l'aigua de la lent d'enfocament (normalment un sistema d'enfocament reflectant de metall). Si la mida del feix abans d’enfocar es redueix i el diàmetre de la zona focal es fa més gran, la pressió de l’aigua es controla automàticament per canviar la curvatura del focus per fer que el diàmetre de la zona focal sigui més petit.
(4) Afegiu un sistema de trajectòria òptica de compensació de direcció x i y a la màquina de tall de trajectòria òptica volant. És a dir, quan s’incrementa el recorregut òptic a l’extrem distal del tall, s’escurça el recorregut òptic de compensació; al contrari, quan es disminueix el recorregut òptic a l’extrem proximal del tall, s’incrementa el recorregut òptic de compensació per mantenir la longitud del recorregut òptic constant.
