双焦聚焦镜(双焦透镜、双焦点聚焦镜)

 

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:

l         增加切割速度达50100%

l         可以切割更厚的材料。

l         切缝更光滑,质量更高,更少切削残留在切缝里。

l         节约辅助气体,更经济实用。

l         降低了对对焦精度的要求,调焦更容易快捷。

 

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FTFT = 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127190mm焦距)

FLDF-10.6-D38-T6.2系列双焦聚焦镜 (1.5"直径6.2mm厚度 127, 190254mm焦距)

FLDF-10.6-D38-T7.4系列双焦聚焦镜 (1.5"直径7.4mm厚度, 127, 190254mm焦距)

FLDF-10.6-D38-T9系列双焦聚焦镜 (1.5"直径9.0mm厚度, 127, 190254mm焦距)

FLDF-10.6-D50.8-T9.6系列双焦聚焦镜 (2.0"直径9.6mm厚度, 127190mm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

10.6um<0.20%

激光损伤阈值 (cw)

>2000W/mm

中间部分直径误差

±0.5mm

 

1.      FLDF-10.6-D28-T4.2系列双焦聚焦镜

 

标准产品是直径28mm(1.1”),基本焦距有95mm, 127mm190mm,焦距差dF5mm, 7.5mm, 10mm, 12.5mm15mm,中间部分直径2h4.0mm, 5.0mm, 6.0mm, 7.0mm8.0mm,表中%L表示在TEM00模、12mm激光束时下焦点处激光能量所占总能量比率。

 

对于焦距为95mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D28-T4.2-F095-dFyyy-2hzzz

对于焦距为127mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D28-T4.2-F127-dFyyy-2hzzz

对于焦距为190mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D28-T4.2-F190-dFyyy-2hzzz

2h (mm)

焦距差dF (mm)

%L

5.0

yyy-zzz

7.5

yyy-zzz

10.0

yyy-zzz

12.5

yyy-zzz

15.0

yyy-zzz

4.0

050-040

075-040

100-040

125-040

150-040

20%

5.0

050-050

075-050

100-050

125-050

150-050

29%

6.0

050-060

075-060

100-060

125-060

150-060

39%

7.0

050-075

075-070

100-070

125-070

150-070

49%

8.0

050-080

075-080

100-080

125-080

150-080

59%

 

 

2.      FLDF-10.6-D38-T6.2系列双焦聚焦镜

 

标准产品是直径38mm (1.5”),基本焦距有127mm, 190mm254mm,焦距差dF5mm, 10mm, 15mm20mm,中间部分直径2h5.0mm, 7.0mm, 10.0mm, 12.5mm15.0mm,表中%L表示在TEM00模、12mm激光束时下焦点处激光能量所占总能量比率。

 

对于焦距为127mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D38-T6.2-F127-dFyyy-2hzzz

对于焦距为190mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D38-T6.2-F190-dFyyy-2hzzz

对于焦距为254mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D38-T6.2-F254-dFyyy-2hzzz

2h (mm)

焦距差dF (mm)

%L

5.0

yyy-zzz

10.0

yyy-zzz

15.0

yyy-zzz

20.0

yyy-zzz

5.0

050-050

100-050

150-050

200-050

18%

7.0

050-070

100-070

150-070

200-070

32%

10.0

050-100

100-100

150-100

200-100

54%

12.5

050-125

100-125

150-125

200-125

70%

15.0

050-150

100-150

150-150

200-150

85%

 

3.      FLDF-10.6-D38-T7.4系列双焦聚焦镜

 

标准产品是直径38mm (1.5”),基本焦距有127mm, 190mm254mm,焦距差dF5mm, 10mm, 15mm20mm,中间部分直径2h5.0mm, 7.0mm, 10.0mm, 12.5mm15.0mm,表中%L表示在TEM00模、12mm激光束时下焦点处激光能量所占总能量比率。

备注:一位客户在3kW Trumpf激光切割10mm不锈钢时,使用我们的双焦聚焦镜后切割速度增加35%和残渣减少85%

 

对于焦距为127mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D38-T7.4-F127-dFyyy-2hzzz

对于焦距为190mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D38-T7.4-F190-dFyyy-2hzzz

对于焦距为254mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D38-T7.4-F254-dFyyy-2hzzz

2h (mm)

焦距差dF (mm)

%L

5.0

yyy-zzz

10.0

yyy-zzz

15.0

yyy-zzz

20.0

yyy-zzz

5.0

050-050

100-050

150-050

200-050

18%

7.0

050-070

100-070

150-070

200-070

32%

10.0

050-100

100-100

150-100

200-100

54%

12.5

050-125

100-125

150-125

200-125

70%

15.0

050-150

100-150

150-150

200-150

85%

 

4.      FLDF-10.6-D38-T9系列双焦聚焦镜

 

标准产品是直径38mm (1.5”),基本焦距有127mm, 190mm254mm,焦距差dF5mm, 10mm, 15mm20mm,中间部分直径2h5.0mm, 7.0mm, 10.0mm, 12.5mm15.0mm,表中%L表示在TEM00模、12mm激光束时下焦点处激光能量所占总能量比率。

对于焦距为127mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D38-T9-F127-dFyyy-2hzzz

对于焦距为190mm时,双焦聚焦镜型号 FLDF-10.6-D38-T9-F190-yyy-zzz

对于焦距为254mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D38-T9-F254-dFyyy-2hzzz

2h (mm)

焦距差dF (mm)

%L

5.0

yyy-zzz

10.0

yyy-zzz

15.0

yyy-zzz

20.0

yyy-zzz

5.0

050-050

100-050

150-050

200-050

18%

7.0

050-070

100-070

150-070

200-070

32%

10.0

050-100

100-100

150-100

200-100

54%

12.5

050-125

100-125

150-125

200-125

70%

15.0

050-150

100-150

150-150

200-150

83%

 

5.      FLDF-10.6-D50.8-T9.6系列双焦聚焦镜

 

标准产品是直径50.8mm (2.0”),基本焦距有190mm, 254mm317.5mm,焦距差dF10mm, 15mm, 20mm25mm,中间部分直径2h10.0mm, 12.5mm, 15.0mm, 19.0mm22.5mm,表中%L表示在TEM00模、12mm激光束时下焦点处激光能量所占总能量比率。

 

对于焦距为190mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D50.8-T9.6-F190-dFyyy-2hzzz

对于焦距为254mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D50.8-T9.6-F254-dFyyy-2hzzz

对于焦距为317mm时,双焦聚焦镜型号FLDF-10.6-D50.8-T9.6-F317-dFyyy-2hzzz

2h (mm)

焦距差dF (mm)

%L

10.0

yyy-zzz

15.0

yyy-zzz

20.0

yyy-zzz

25.0

yyy-zzz

10.00

100-100

150-100

200-100

250-100

27%

12.50

100-125

150-125

200-125

250-125

39%

15.00

100-150

150-150

200-150

250-150

51%

19.00

100-190

150-190

200-190

250-190

68%

22.50

100-225

150-225

200-225

250-225

80%

 
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