双焦聚焦镜是二氧化碳激光切割应用中革命性的新产品,可以直接替代传统的聚焦镜。在相同的激光功率条件下,所用的辅助气体大大降低,却可以切割更厚的材料。双焦聚焦镜的主要优势包括:
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双焦聚焦镜由两个不同曲面组成,中间部分的焦距较长(称为下焦距),一般把该焦点放在工件的上表面,外面部分焦距较短(称为上焦距),一般把该焦点放在工件的下表面。通过改变中间部分的直径(2h)、两焦点距离(焦距差dF)可以改变激光能量在工件上的能量分布,进而达到最佳的切割效果。对一个TEM00模、光斑直径2w的激光束,上焦点处能量比率FT为FT = exp[-2(h2/w2)]下焦点处能量比率为1 - exp[-2(h2/w2)]。
双焦聚焦镜的主要规格
FLDF-10.6-D28-T4.2系列双焦聚焦镜 (1.1"直径 4.2mm厚度127和190mm焦距)
FLDF-10.6-D38-T6.2系列双焦聚焦镜 (1.5"直径6.2mm厚度 127, 190和254mm焦距)
FLDF-10.6-D38-T7.4系列双焦聚焦镜 (1.5"直径7.4mm厚度, 127, 190和254mm焦距)
FLDF-10.6-D38-T9系列双焦聚焦镜 (1.5"直径9.0mm厚度, 127, 190和254mm焦距)
FLDF-10.6-D50.8-T9.6系列双焦聚焦镜 (2.0"直径9.6mm厚度, 127和190mm焦距)
经验数据
根据多年的试验和使用反馈,在切割不锈钢板时,根据钢板厚度选择如下的焦距差:
材料厚度 |
dF |
<=6mm |
5mm |
8mm |
7.5mm - 10mm |
10mm |
10mm - 12.5mm |
12mm |
12.5mm - 15mm |
15mm |
15mm - 20mm |
>15mm |
取决于试验 |
选取双焦聚焦镜时,主要考虑焦距、镜片直径、聚焦镜边缘厚度、焦距差和中间部分直径2h及入射激光光斑直径。一般选取2h使下焦点处能量比率为50%(TEM00模)或60%(TEM01模)。镜片厚度主要根据镜片所要承受的气压决定。如果您已经在用普通的聚焦镜,可以选取与普通聚焦镜一样的焦距、直径和聚焦镜边缘厚度,焦距差则等于要切割材料的厚度。产品型号定义规则: FLDF-xxxx-D-T-F-dF-2h-yy
- FLDF: 双焦聚焦镜 (focusing lens with dual-focus)
- xxxx: 激光波长, 10.6um.
- D: 聚焦镜直径, mm
- T: 聚焦镜边缘厚度, mm
- F: 基本焦距, mm
- dF: 焦距差, 单位0.1mm
- 2h: 中间部分直径, 单位0.1mm
- yy: 其它
例子: FLDF-10.6-D28-T4.2-F095-dF100-2h060双焦聚焦镜,直径28mm (1.1”), 厚度4.2mm, 基本焦距95mm (3.75"), 焦距差10mm, 中间部分直径 6.0mm.
双焦聚焦镜主要技术参数
材料 |
激光用硒化锌ZnSe |
直径误差 |
+0/-0.1mm |
边缘厚度误差 |
±0.1mm |
中心度 |
偏差<0.05mm |
镀膜 |
双面增透镀膜,每面反射率<0.25% |
材料吸收 |
在10.6um时<0.20% |
激光损伤阈值(cw) |
>2000W/mm |
中间部分直径误差 |
±0.5mm |
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