Các Vấn Đề Thường Gặp và Cách Xử Lý Trong Máy Khắc Laser Sợi

Vấn Đề Chất Lượng Khắc Trong Máy Khắc Laser Sợi

Giải Pháp Cho Cường Độ Laser Giảm Và Khắc Không Rõ Nét

Hiệu suất chùm tia thấp thường do các module laser bị lão hóa (thời gian hoạt động dự kiến: 8.000–15.000 giờ) và biến động điện áp vượt quá ±5% so với thông số kỹ thuật. Trước khi kiểm tra các bộ phận quang học, người vận hành nên xác nhận độ ổn định nguồn điện bằng cách chẩn đoán bằng đồng hồ vạn năng. Thấu kính bẩn làm giảm tỷ lệ truyền sáng tới 40%, máy quét galvanometer lệch quá 0,05mm sẽ ảnh hưởng chủ yếu đến hiệu quả khắc. Đối với nhôm anodized, hãy sử dụng công suất 70-80% ở tốc độ 800-1.200mm/s để khắc được dấu rõ, tối mà không làm hỏng lớp nhôm.

Khắc phục hiện tượng độ sâu khắc không đồng đều

Sự thay đổi về độ sâu thường cho thấy bề mặt vật liệu không đồng đều trên 0.2mm hoặc trục Z không cân bằng. Có thể thực hiện quét trước để lập bản đồ địa hình ngay cả trên các vật thể không phẳng như kim loại đúc, việc lấy nét sẽ được tự động điều chỉnh thông qua bù chiều cao bằng động cơ. Đối với vật liệu đồng nhất, hãy hiệu chuẩn theo ba trục bằng đồng hồ đo độ dày có thể truy xuất nguồn gốc ISO. Các sai lệch về độ sâu trong khắc polymer có thể được giảm đáng kể nếu tần số xung được điều chỉnh lên 50 kHz và tốc độ giảm đi 30%.

Khắc phục lỗi khắc mờ hoặc không đầy đủ

Các vết khắc không đầy đủ thường cho thấy chùm tia bị cản trở hoặc thấu kính bị lỗi gây mất ¥20% năng lượng. Nên kiểm tra đường đi của tia bằng tia hồng ngoại hàng tuần để phát hiện gương lệch trục hoặc thấu kính tập trung bị nứt (thay thế nếu vết xước vượt quá độ sâu 0.1µm). Khi khắc trên các vật liệu nhạy cảm với nhiệt như polypropylene, hãy giảm công suất đi 25% đồng thời tăng tần số thêm 20% để tránh làm hỏng vật liệu.

Lỗi Phát Tán Tia Laser Trong Máy Khắc Laser Sợi

Xử Lý Lỗi Laser Không Phát Hoàn Toàn

Đối với lỗi không phát laser hoàn toàn, hãy thực hiện các bước sau:

1. Kiểm tra nguồn điện bằng đồng hồ vạn năng (mức tiêu chuẩn: 24V ±5%)
2. Kiểm tra các kết nối cáp quang có bán kính uốn nhỏ hơn 15cm hoặc bị hư hại vật lý
3. Kiểm tra đầu ra diode bơm bằng cảm biến hồng ngoại

40% trường hợp không phát laser được khắc phục bằng cách căn chỉnh lại cáp quang. Với các vấn đề kéo dài, hãy kiểm tra gương buồng cộng hưởng bị biến dạng nhiệt vượt quá dung sai 0,1μm.

Khắc Phục Lỗi Đầu Ra Tia Laser Ngắt Quãng

Đầu ra laser dao động có thể do:

• Bất ổn nhiệt : Giám sát hiệu suất bộ làm lạnh (lý tưởng: 21°C ±2°)
• Trôi tín hiệu điều chế : Hiệu chuẩn lại bộ điều khiển PWM thông qua phần mềm của nhà sản xuất
• Suy giảm công tắc Q : Đảm bảo thời gian phản hồi chuyển mạch dưới 50ns

68% các lỗi ngắt quãng bắt nguồn từ khiếm khuyết hệ thống làm mát trong quá trình vận hành chu kỳ cao.

Nguồn điện và Chẩn đoán tín hiệu điều chế

Đối với các hệ thống có mức tiêu thụ đỉnh 20kW, hãy lắp lõi ferit trên các cáp điều khiển để giảm nhiễu điện từ.

Bảo trì Hệ thống Quang học cho Máy Laser Sợi

Làm sạch Thấu kính Laser và Ngăn ngừa Nhiễm bẩn

Làm theo quy trình làm sạch hàng ngày sau đây:

1. Tắt nguồn và để hệ thống nguội
2. Loại bỏ mảnh vụn bằng khí nén (tối đa 30-50 psi)
3. Làm sạch bằng cồn isopropylic chất lượng quang học và các tăm bông không xơ

Kiểm tra hàng tuần cần chú ý đến tình trạng lớp phủ chống phản quang. Hệ thống làm sạch kín với bộ lọc HEPA giảm 85% lượng hạt xâm nhập. Không bao giờ sử dụng vật liệu mài mòn hoặc di chuyển theo vòng tròn với tốc độ trên 5 cm/giây.

Quy Trình Cân Chỉnh Máy Quét Galvanometer

Kiểm tra cân chỉnh hàng tháng:

1. Đặt camera phân tích tia laser tại mặt phẳng của vật gia công
2. Phát xung kiểm tra 10W tại bước sóng 1064 nm
3. So sánh tọa độ thực tế và tọa độ lập trình
4. Hiệu chỉnh góc gương (độ phân giải 0,001°)

Xác nhận sau khi cân chỉnh yêu cầu đánh dấu bằng mẫu lưới – dung sai phải duy trì dưới mức 0,03mm lệch trên chiều dài 300mm.

Tối Ưu Thông Số Trong Đánh Dấu Bằng Laser Sợi Quang

Kỹ Thuật Cân Bằng Tốc Độ-Công Suất-Tần Số

Cài đặt tối ưu phụ thuộc vào vật liệu:

• Kim loại: Tỷ lệ tốc độ-công suất thấp (<0,8 mm/J) đảm bảo độ sâu ¥0,15mm
• Polyme: Tần số cao hơn (150-200 kHz) với công suất giảm (30-50%) ngăn tích tụ nhiệt

Các hệ thống hiện đại sử dụng thuật toán di truyền để tự động điều chỉnh thông số, giảm 22% tỷ lệ loại bỏ trong các ứng dụng công nghiệp.

Chiến lược cấu hình theo vật liệu

Hợp kim nhôm yêu cầu công suất đỉnh thấp hơn 12-15% so với thép không gỉ để tránh mài mòn bề mặt.

Hiệu chuẩn Cơ học cho Hệ thống Laser Sợi

Điều chỉnh Cơ chế Tập trung Trục Z

Hiệu chuẩn định kỳ hàng quý bằng máy đo giao thoa laser để bù trừ giãn nở nhiệt. Đối với nhôm anod hóa, thực hiện cắt thử nghiệm ở các độ cao khác nhau để xác nhận độ đồng đều về độ sâu. Các hệ thống hiện đại sử dụng vòng phản hồi thời gian thực để tự động điều chỉnh thông số servo.

Kiểm tra Hệ thống Định vị Phôi

Đối với các thao tác nhiều trục:

• Thực hiện các mẫu thử nghiệm theo lưới để xác minh độ căn chỉnh
• Kiểm tra các thanh trượt tuyến tính bằng đồng hồ đo (chấp nhận độ lệch ¥0,02mm)
• Xác minh độ đồng tâm xoay thông qua các vạch đánh dấu hình trụ 90°

Sau khi hiệu chuẩn, xác nhận độ lặp lại nằm trong dung sai ±5 μm trên các coupon bằng thép không gỉ.

Phần Câu hỏi Thường gặp

Nguyên nhân phổ biến làm giảm cường độ tia laser là gì?

Các nguyên nhân phổ biến làm giảm cường độ tia laser bao gồm module laser bị lão hóa, biến động điện áp, thấu kính bẩn và bộ quét galvanometer lệch trục.

Làm thế nào để khắc phục tình trạng đánh dấu không đầy đủ?

Tình trạng đánh dấu không đầy đủ thường do chùm tia bị cản hoặc thấu kính bị lỗi. Hãy kiểm tra gương phản xạ bị lệch hoặc thấu kính bị nứt và thực hiện điều chỉnh hoặc thay thế khi cần thiết.

Nếu tia laser không phát ra, cần kiểm tra những gì?

Nếu tia laser không phát ra, hãy kiểm tra nguồn điện, kiểm tra các kết nối cáp quang và kiểm tra đầu ra của diode bơm.

Bao lâu thì nên bảo dưỡng thấu kính laser một lần?

Vệ sinh hàng ngày và kiểm tra hàng tuần nên được thực hiện để duy trì chất lượng thấu kính laser và ngăn ngừa nhiễm bẩn.

Những thông số nào là quan trọng để đánh dấu laser theo loại vật liệu?

Các thông số như tốc độ, công suất và tần số nên được điều chỉnh dựa trên loại vật liệu để tối ưu hóa chất lượng đánh dấu laser.