Hướng dẫn toàn diện về việc xây dựng lại và căn chỉnh đầu laser sợi quang

Trong thế giới có rủi ro cao của ngành cắt laser công nghiệp, một sự không cân xứnglaser sợi quangđầu có thể khiến các nhà sản xuất mất hàng nghìn đô la do thời gian ngừng hoạt động và lãng phí vật liệu. Cho dù bạn đang bảo trì một cỗ máy công suất 6kW hay khắc phục sự cố cho một hệ thống 20kW mới, việc thành thạo việc xây dựng lại và căn chỉnh đầu laser sợi quang là rất quan trọng để duy trì độ chính xác ở cấp độ micron. Hướng dẫn toàn diện này phân tích quy trình bằng các phương pháp đã được chứng minh trong ngành tuân thủ các tiêu chuẩn ISO 13694.

Tái tạo và căn chỉnh đầu máy laser sợi quang là gì?

“Fiber Laser Head Rebuild” là việc tháo rời, kiểm tra, vệ sinh và thay thế hoàn toàn các thành phần bị mòn bên trong đầu cắt laser sợi quang. “Alignment” có nghĩa là điều chỉnh chính xác quang học bên trong để chùm tia laser di chuyển thẳng, hội tụ chính xác và cung cấp công suất cắt tối đa.

Tại sao phải xây dựng lại và căn chỉnh đầu laser?

• Khôi phục chất lượng cắt

  Theo thời gian, các thành phần quang học có thể dịch chuyển hoặc bị nhiễm bẩn, gây ra các vết cắt rộng hơn, xỉ quá nhiều và độ hoàn thiện cạnh kém. Việc xây dựng lại và căn chỉnh sẽ mang lại các vết cắt sắc nét, sạch sẽ.

• Tối đa hóa truyền tải điện năng

  Gương không thẳng hàng hoặc quang học bẩn làm lãng phí năng lượng chùm tia. Căn chỉnh đúng cách đảm bảo công suất cao hơn sẽ đến được phôi của bạn.

• Kéo dài tuổi thọ linh kiện

  Việc thay thế các cửa sổ, vòi phun và gioăng bảo vệ giúp tránh các điểm nóng và ô nhiễm, ngăn ngừa hư hỏng sớm.

• Giảm chi phí dài hạn

  Việc xây dựng lại thường xuyên có chi phí thấp hơn nhiều so với việc thay thế toàn bộ đầu laser hoặc thời gian ngừng hoạt động của máy do hỏng hóc đột ngột.

Biện pháp phòng ngừa và chuẩn bị an toàn

Trước khi bắt đầu, hãy làm theo các bước an toàn và thiết lập sau:

1. Tắt nguồn và làm mát

• Tắt nguồn điện chính của máy và khóa nguồn điện.

• Cô lập và giảm áp mạch làm mát để tránh rò rỉ khi bạn tháo ống.

• Đeo kính an toàn chống tia laser phù hợp với bước sóng của tia laser.

• Sử dụng găng tay nitrile hoặc găng tay cao su để tránh dầu từ da làm nhiễm bẩn thiết bị quang học.

• Làm việc trong phòng sạch hoặc khu vực kiểm soát bụi. Ngay cả các hạt bụi mịn cũng có thể làm giảm chất lượng chùm tia.

• Duy trì độ ẩm từ 40% đến 60% để giảm sự tích tụ tĩnh điện và các hạt trong không khí.

• Sắp xếp các khay hoặc hộp đựng có dán nhãn để đựng ốc vít, lò xo và các bộ phận nhỏ.

• Luôn giữ tài liệu của nhà sản xuất và thông số mô-men xoắn trong tầm tay.

Tháo rời và kiểm tra ban đầu

1. Tháo bỏ cửa sổ bảo vệ và vòi phun

• Thực hiện theo hướng dẫn bảo dưỡng máy, nới lỏng các vít giữ trên bộ chuyển đổi vòi phun và trượt cửa sổ bảo vệ ra.

• Đặt những bộ phận này sang một bên trên bề mặt sạch, không có xơ vải.

• Cẩn thận tháo các chốt cố định vỏ máy ra, ghi lại vị trí và chiều dài của chúng.

• Nhấc nắp vỏ máy ra để lộ bộ phận quang học bên trong.

• Các vết xước, vết lõm hoặc vết nứt trên bề mặt kính

• Sự đổi màu hoặc vết cháy cho thấy tình trạng quá nhiệt

• Giá đỡ lỏng lẻo hoặc giá đỡ không thẳng hàng

• Kiểm tra thấu kính, gương và đầu sợi quang để tìm dấu hiệu của:

• Kiểm tra lò xo, vòng chữ O và phớt xem có vết nứt hoặc hiện tượng nén không.

• Kiểm tra xem các vít điều chỉnh có di chuyển tự do nhưng vẫn giữ nguyên vị trí khi cài đặt không.

Vệ sinh và thay thế các bộ phận quan trọng

1. Quy trình vệ sinh quang học

• Chỉ sử dụng dung dịch vệ sinh không để lại cặn và tăm bông không xơ vải đã được nhà sản xuất chấp thuận.

• Nhẹ nhàng chấm và lăn tăm bông trên từng bề mặt quang học; tránh lau qua lại vì có thể làm các hạt bám vào lớp phủ.

• Cửa sổ bảo vệ: Thay thế bất cứ khi nào độ trong suốt giảm xuống dưới 90% hoặc nếu bạn thấy có vết rỗ khi phóng đại.

• Vòi phun và vòng đệm chữ O: Lắp vòi phun mới có chiều rộng rãnh mong muốn và thay thế toàn bộ phớt để duy trì áp suất khí hỗ trợ ổn định.

• Bộ kết thúc sợi quang (nếu có): Nếu đầu nối có vết cháy hoặc mảnh vụn không thể làm sạch được, hãy thay thế bộ kết thúc để ngăn ngừa tình trạng suy giảm chùm tia.

• Lắp lại từng bộ phận đã vệ sinh hoặc bộ phận mới theo thứ tự ngược lại với thứ tự tháo ra.

• Trước tiên, nhẹ nhàng vặn ốc vít bằng tay, sau đó vặn chặt theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất để tránh bị nén quá mức hoặc cong vênh.

Các bước căn chỉnh chính xác bằng laser sợi quang

1. Xác minh chùm tia công suất thấp

• Chuyển tia laser sang chế độ công suất thấp (thường dưới 10% công suất tối đa).

• Bắn một xung ngắn vào tấm thẻ mục tiêu laser được giữ ở mặt phẳng tiêu cự dự định để xác định vị trí chùm tia.

• Bắt đầu từ lối ra của sợi quang, xác định vị trí các vít điều chỉnh của gương đầu tiên.

• Xoay núm điều chỉnh tinh chỉnh theo từng bước rất nhỏ, quan sát sự dịch chuyển điểm chùm tia trên thẻ. Căn giữa điểm trước khi di chuyển đến gương tiếp theo trong chuỗi.

• Lặp lại quá trình “điều chỉnh và kiểm tra” này qua tất cả các gương trung gian cho đến khi điểm đó đứng yên.

• Xoay vòng lấy nét để di chuyển cụm thấu kính đến gần hoặc ra xa bề mặt làm việc.

• Mục tiêu của bạn là đạt được điểm sáng nhỏ nhất trên tấm thẻ; điều này cho thấy sự tập trung thực sự.

• Khóa vòng lấy nét vào đúng vị trí khi đã tìm được vị trí tối ưu.

• Thực hiện cắt thử trên một tấm kim loại mỏng hoặc tấm thử chuẩn.

• Kiểm tra chiều rộng rãnh, độ vuông cạnh và sự hình thành xỉ. Có thể cần điều chỉnh dầm nhỏ để cải thiện chất lượng cắt.

Kiểm tra cuối cùng và Tài liệu

1. Kiểm tra rò rỉ và niêm phong

• Kết nối lại đường ống làm mát và đường ống dẫn khí, sau đó tăng áp suất lên mức hoạt động.

• Kiểm tra xem có rò rỉ nước hoặc khí xung quanh các miếng đệm và phụ kiện không.

• Sử dụng máy đo công suất đã hiệu chuẩn, ghi lại năng lượng đầu ra tại đầu vòi phun trong điều kiện công suất tối đa.

• So sánh với giá trị cơ sở của nhà máy: sự sụt giảm đáng kể cho thấy cần phải vệ sinh thêm hoặc thay thế linh kiện.

• Ghi lại vị trí vít gương cuối cùng, cài đặt ống kính tiêu cự và số đọc công tơ điện vào hồ sơ bảo trì của bạn.

• Bao gồm ngày, tổng giờ hoạt động và chữ ký viết tắt của kỹ thuật viên để tham khảo sau này.

Khuyến nghị về khoảng thời gian bảo trì

• Dịch vụ nhẹ (kiểm tra trực quan, thay cửa sổ bảo vệ): sau mỗi 250–500 giờ hoạt động

• Xây dựng lại và căn chỉnh hoàn toàn: sau mỗi 1.000 giờ hoạt động hoặc sớm hơn nếu chất lượng cắt giảm

• Dịch vụ khẩn cấp: bất kỳ sự mất đột ngột nào về công suất chùm tia, đánh lửa không ổn định hoặc chùm tia di chuyển bất ngờ

Những Sai Lầm Thường Gặp Cần Tránh

⚠️ Mô-men xoắn quá mức: Nắp vòi phun được siết chặt >35N·m gây ra hiện tượng mài mòn ren;

⚠️ Thiếu hiểu biết về tĩnh điện: ESD có thể làm hỏng động cơ Galvo (giá thay thế là 2.100 đô la);

⚠️ Trộn khí: Sử dụng N₂ thay vì O₂ để cắt nhôm sẽ làm tăng lượng xỉ lên 70%.

Bằng cách làm theo các bước chi tiết này, bạn sẽ đảm bảo đầu laser sợi quang của mình hoạt động ở hiệu suất cao nhất, mang lại đường cắt sạch, công suất đầu ra ổn định và tuổi thọ kéo dài. Việc chăm sóc thường xuyên không chỉ bảo vệ khoản đầu tư của bạn mà còn duy trì độ chính xác và tốc độ giúp hệ thống laser sợi quang có lợi thế cạnh tranh.

Mặc dù việc tự bảo trì sẽ tiết kiệm chi phí, nhưng hãy tìm kiếm sự trợ giúp chuyên nghiệp nếu:

• Hồ sơ chùm tia cho thấy hàm lượng TEM01 >10%

• Điều chỉnh độ chuẩn trực vượt quá 15% phạm vi OEM

• Mã lỗi máy làm lạnh nước vẫn tồn tại sau khi xây dựng lại

Bạn cần sự trợ giúp của chuyên gia?

Các kỹ thuật viên được chứng nhận ISA 61400 của chúng tôi sử dụng thử nghiệm siêu âm mảng pha (PAUT) để chẩn đoán dưới bề mặt. [Liên hệ với chúng tôi] để tối ưu hóa đầu laser trong ngày hoặc tải xuống PDF Danh sách kiểm tra bảo trì laser sợi quang miễn phí của chúng tôi.