?激光切割中的熱透鏡效應

　   當激光切割機的激光束透射的光學元件(如加工鏡片、PR鏡或窗口)上有污漬時，激光束透射后會產生熱透鏡效應，切割表面變得粗糙，掛渣甚至過燒。當激光切割質量變差時，在判斷是否受熱透鏡效應影響時，首先檢查光學元件的性能是否隨激光束的照射時間而變化。在加工初期，光學元件還處于低溫狀態，隨著加工的進展，熱透鏡效應的影響會從切削表面的質量表現出來。

原因

　   反射式光學元件(如折射鏡)可以高X直接從背面冷卻，反射式光學元件幾乎不產生熱鏡效應；透射式光學元件只能被周圍的冷卻間接冷卻，光學元件兩側都會產生熱量，容易產生熱透鏡效應。當光學元件的溫度升高時，會發生熱變形，激光切割機的激光束的折射率也會發生變化，激光束的聚焦特性也會發生變化。

解決辦法

　   比較了激光切割機前后工件的切割面。在加工初期，由于激光束照射時間較短，光學元件仍處于低溫狀態，熱透鏡效應的影響相對較小。在耗時超過10s的切割過程結束時，由于光學元件受到激光束的長時間照射，會發生熱透鏡效應，焦點位置和光束模式也會發生變化。

　   一旦焦點位置改變或光束模式改變，在連續照射過程中不會自動回到原來的狀態。與加工結束時的切削表面相比，加工開始時的切削表面質量變差，產生熱透鏡效應。如果兩個組件處于相同程度的良好狀態，則不會出現熱透鏡效應。

　   激光切割不銹鋼，判斷是否發生熱透鏡效應時，需要觀察加工開始和結束時的結渣情況。如果加工區域的毛刺數量增加，說明可能出現熱透鏡效應。此外，為了消除光束模式不均勻或光軸傾斜等其他原因造成的方向性，在比較過程中要注意相同切割面(相同加工方向)的比較。