Линза для лазера CO2

Фокусирующая линза в лазерном станке CO2 является конечным звеном и именно от ее работы зависит качество работы станка и предприятия в целом. Именно линза фокусирует максимальную энергию лазера на материале и именно она определяет то с какой скорость и с каким качеством будет отработан материал.

Зона перетяжки дает возможность лучу разрезать и гравировать материалы. Фокусирующая линза определяет ширину реза и влияет на толщину и грузину прорезания. 

Длина перетяжки определяется мощностью излучения лазерной трубки и качество линзы (геометрия, материал). 10 Ватт мощности приходится на 1 мм толщины реза. К примеру, если необходимо резать акрил толщиной 10 миллиметр, то необходимо использовать лазерную трубку CO2 с мощностью излучения не менее 100 Вт.

Виды фокусирующих линз

Линзы между собой различаются по нескольким параметрам:

1. Материал изготовления
2. Фокусное расстояние
3. Диаметр

Материал изготовления

Чаще всего в лазерных станках СО2 применяются линзы из GaAs – арсенид галлия и ZnSe – селенид цинка. Линзы GaAs с арсенидом галлия имеют темно зеленоватый цвет с металлическим блеском. Их используют в производствах, где при работе с материалом пылевые и абразивные частицы попадают на линзу. Так же более устойчивы к ручной чистке, протирке. Линзы ZnSe – являются наиболее используемые в лазерных станках СО2. Имеют желто-оранжевый цвет, прозрачные. Обладают высокой точностью, и меньшим поглощением за счет своей прозрачности. 

Фокусное расстояние

По фокусному расстоянию линзы делятся на 3 категории:

1. Короткофокусные линзы CO2 ( фокус f до 50.8 мм.)
2. Среднефокусные линзы CO2 ( фокус f от 50.8 мм. до 76 мм.)
3. Длиннофокусные линзы CO2 ( фокус f от 75 мм и больше)

Выделяют по рекомендуемому фокусному расстоянию три типа линз: - 

короткофокусные (38 мм) – подходят для гравировки высоко детализированных изображений, печатей с мелким шрифтом, для резки оргстекла, бумаги, иных материалов толщиной до 6 мм, для расчленения которых применима малая мощность. Такие линзы называют также 1,5 дюймовыми; Для детальной гравировки необходимо использовать короткофокусную линзу. Она имеет меньший диаметр пятна луча, чем у длиннофокусной и универсальной линзы, плотность мощности излучения больше. Зона каустики (зона перетяжки) у короткофокусной линзы короче (больше расходимость луча). Следовательно, плотность мощности распределяется менее равномерно и наиболее сосредоточено в фокусе, что очень благоприятствует при детальной гравировке. При использовании короткофокусной линзы в процессе гравировки принято выставлять фокусное расстояние на поверхность материала.

- среднефокусные (50 мм) – применяют для стандартной гравировки, нанесения средне детализированных изображений, длярезки дерева средней плотности, акрила до 8 мм. Эти линзы именуют также 2-х дюймовыми; Золотая середина

- длиннофокусные (100 мм и более) – рекомендуют при работе толстых материалов. В эту группу относят 3-х дюймовые (для лазерной обработки вращающихся элементов, гравировки изображения с деталями малого размера), 4-х дюймовые (для гравировки обугливаемого дерева, картинки с малой детализацией и одновременно высокой мощность станка, порезки вспененной резины), 5 дюймовые линзы (не применимы для гравировки, рекомендуются для резки оргстекла, акрила до 2,5 см толщиной, дерева до 2 см, необходимы для переключения станка на высокие обороты мощности). Для резки больших толщин материалов лучше использовать длиннофокусную линзу. Длиннофокусная линза имеет больший диаметр пятна луча, чем у короткофокусной линзы, плотность мощности излучения меньше. Однако, зона каустики (зона перетяжки) у длиннофокусной линзы длиннее (меньше расходимость луча). Следовательно, плотность мощности распределяется более равномернее, чем у короткофокусной линзы, что очень благоприятствует при резке больших толщин материала - качество реза будет лучше. При использовании длиннофокусной линзы в процессе резки принято заглублять фокусное расстояние внутрь материала.

Диаметр линзы

Диаметр линз для лазерных станков CO2 варьируется в интервале от 12 до 30 мм. И чаще всего зависит от используемой лазерной головки и задач самого станка. Связано это с тем, что чем больший путь лазерного луча между зеркалами, тем сильнее он расширяется и соответственно для сбора луча в тонкий пучок требуется линза большего диаметра.