Có hai loại công nghệ cắt laser: thứ nhất là laser xung cho vật liệu kim loại và thứ hai là laser liên tục cho vật liệu phi kim loại. Sau này là một lĩnh vực ứng dụng quan trọng của công nghệ cắt laser.
Một số công nghệ chính của máy cắt laser được tích hợp công nghệ ánh sáng, máy móc và điện. Trong máy cắt laser, các thông số của chùm tia laser, hiệu suất và độ chính xác của máy và hệ thống điều khiển số đều ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và chất lượng của việc cắt laser. Đặc biệt đối với các bộ phận có độ chính xác cắt cao hoặc độ dày lớn, các công nghệ chính sau đây phải được làm chủ và giải quyết:
Công nghệ điều khiển vị trí tập trung
Một trong những lợi thế của cắt laser là mật độ năng lượng cao của chùm tia, thường là 10W / cm2. Vì mật độ năng lượng tỷ lệ nghịch với khu vực, đường kính điểm tiêu cự càng nhỏ càng tốt để tạo ra một khe hẹp; đồng thời, đường kính điểm tiêu cự cũng tỷ lệ thuận với độ sâu tiêu cự của ống kính. Độ sâu tiêu cự của ống kính lấy nét càng nhỏ, đường kính điểm tiêu cự càng nhỏ. Tuy nhiên, có những vệt văng khi cắt, và ống kính quá gần phôi để làm hỏng ống kính. Do đó, độ dài tiêu cự của 5 "~ 7,5" (127 ~ 190mm) được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp máy cắt laser CO2 công suất cao. Đường kính điểm tiêu cự thực tế là từ 0,1 ~ 0,4mm. Đối với cắt chất lượng cao, độ sâu tiêu cự hiệu quả cũng liên quan đến đường kính ống kính và vật liệu được cắt. Ví dụ, cắt thép carbon bằng ống kính 5", độ sâu tiêu cự nằm trong vòng +2% độ dài tiêu cự, khoảng 5mm. Do đó, điều rất quan trọng là phải kiểm soát vị trí của tiêu điểm so với bề mặt vật liệu được cắt. Có tính đến các yếu tố như chất lượng cắt và tốc độ cắt, nguyên tắc là vật liệu kim loại 6mm hàng đầu, trọng tâm là trên bề mặt; thép carbon 6mm, trọng tâm ở trên bề mặt; thép không gỉ 6mm, tiêu điểm nằm dưới bề mặt. Các kích thước cụ thể được xác định bởi các thí nghiệm.
Có ba cách dễ dàng để xác định vị trí tiêu điểm trong sản xuất công nghiệp:
(1) Phương pháp in: Đầu cắt được di chuyển từ trên xuống dưới, và chùm tia laser được in trên tấm nhựa, và điểm có đường kính in nhỏ nhất là tiêu điểm.
(2) Phương pháp tấm nghiêng: Sử dụng một tấm nhựa đặt xiên ở một góc đến trục dọc để kéo nó theo chiều ngang để tìm điểm nhỏ nhất của chùm tia laser làm trọng tâm.
(3) Phương pháp tia lửa màu xanh: tháo vòi phun, thổi không khí, chạm vào laser xung trên tấm thép không gỉ, làm cho đầu cắt di chuyển từ trên xuống dưới, cho đến khi tia lửa màu xanh lớn nhất là trọng tâm.
Đối với máy cắt của đường ánh sáng bay, do góc phân kỳ chùm tia, chiều dài đường dẫn quang học của đầu gần và đầu xa của cắt là khác nhau, và kích thước chùm tia trước khi lấy nét là khác nhau. Đường kính của chùm sự cố càng lớn, đường kính của điểm tiêu cự càng nhỏ. Để giảm sự thay đổi kích thước điểm nhấn do sự thay đổi kích thước chùm tia trước khi lấy nét, các nhà sản xuất hệ thống cắt laser trong và ngoài nước cung cấp một số thiết bị đặc biệt cho người dùng lựa chọn:
(1) Ống ánh sáng song song. Đây là một phương pháp thường được sử dụng, đó là thêm một bộ collimator vào đầu ra của laser CO2 để mở rộng chùm tia. Sau khi chùm tia mở rộng, đường kính của chùm tia trở nên lớn hơn và góc phân kỳ trở nên nhỏ hơn, do đó các đầu gần và xa của phạm vi công việc cắt Kích thước chùm tia trước khi lấy nét gần như giống nhau.
(2) Thêm một trục dưới độc lập của ống kính chuyển động vào đầu cắt, đó là hai phần độc lập từ trục Z kiểm soát khoảng cách giữa vòi phun và bề mặt của vật liệu (đứng tắt). Khi bảng công cụ máy di chuyển hoặc trục quang di chuyển, chùm tia di chuyển từ đầu gần đến trục F cùng một lúc, để đường kính điểm chùm vẫn giữ nguyên trong toàn bộ khu vực xử lý sau khi chùm tia được tập trung. Như trong hình 2.
(3) Kiểm soát áp suất nước của ống kính lấy nét (thường là hệ thống lấy nét phản xạ kim loại). Nếu kích thước chùm tia trước khi lấy nét trở nên nhỏ hơn và đường kính điểm tiêu cự trở nên lớn hơn, áp suất nước sẽ tự động được kiểm soát để thay đổi độ cong lấy nét để làm cho đường kính điểm tiêu cự nhỏ hơn.
(4) Thêm x và y hướng bồi thường hệ thống đường dẫn quang học trên máy cắt đường quang học bay. Đó là, khi đường dẫn quang học ở cuối cắt được tăng lên, đường dẫn quang học bù được rút ngắn; ngược lại, khi đường dẫn quang học ở đầu gần của vết cắt bị giảm, đường dẫn quang học bù được tăng lên để giữ cho chiều dài đường dẫn quang học nhất quán.
