Focus en scherptediepte

Waar de bundel het scherpst is. Waarom de brandpunthoogte belangrijk is. Hoeveel afwijking je kunt toestaan.

Een laserbundel is op één specifieke afstand van de lens het smalst: het brandpunt. Dichter bij of verder van dat punt divergeert de bundel en wordt de spot groter. Een grotere spot betekent minder energie per oppervlakte-eenheid, en dus minder snijkracht en minder scherpte bij het graveren.

De verticale zone waarin de spot klein genoeg is om nuttig werk te verrichten, is de scherptediepte. Daarbuiten nemen de resultaten snel in kwaliteit af.

De basis

De scherptediepte varieert afhankelijk van de laserbron, lens, bundelkwaliteit, het materiaal en het proces. Gebruik de richtlijnen van de machine- en lensfabrikant voor de brandpuntsafstand en controleer het resultaat vervolgens op restmateriaal. Beschouw een tolerantie die van een andere laser is overgenomen niet als een veilige of gelijkwaardige instelling.

Zo vind je de focus

Twee veelgebruikte methoden:

Mechanische mal: de meeste diodelasers en kleine CO2-lasers worden geleverd met een klein blokje plastic of hout ter hoogte van de brandpuntsafstand. Schuif het onder de kop; laat de kop zakken tot deze het blokje net raakt; verwijder de mal.
Focustest: graveer een gelabeld kalibratiepatroon over een smal, vooraf vastgesteld veilig Z-bereik. Vergelijk de lijnen en noteer het beste resultaat voor de beoogde bewerking. Gebruik het dialoogvenster Focustest alleen met een compatibel GRBL-profiel dat Z-bewegingen ondersteunt.

Het materiaaloppervlak, niet het machinebed, is normaal gesproken het referentiepunt voor focus op het oppervlak. De optimale focusdiepte voor snijden hangt af van de lens, het materiaal, de dikte en de richtlijnen van de fabrikant.

De materiaaldikte beïnvloedt de focus

Als je van multiplex van 3 mm overstapt op multiplex van 6 mm, ligt de bovenkant van het materiaal nu 3 mm hoger. Het brandpunt moet mee omhoog gaan.

Bij graveren op het oppervlak is het oppervlak doorgaans het beoogde focuspunt. Volg bij snijden de richtlijnen voor machine en lens en controleer de gekozen diepte op restmateriaal, in plaats van aan te nemen dat het midden van elk materiaal correct is.

Hoe Beam Bench hiermee omgaat

Het dialoogvenster Focustest genereert het kalibratiepatroon. Frame en Start in realtime vereisen een actief GRBL-profiel met ingeschakelde Z-bewegingen; machines met alleen handmatige Z-bediening en DSP- of galvoverbindingen kunnen de automatische sweep niet uitvoeren.

Beam Bench slaat de winnende focus-offset niet automatisch op en past deze ook niet automatisch toe. Stel de focus in via de normale procedure van de machinefabrikant en noteer, indien nuttig, de waarde en configuratie in Notities van het machineprofiel.

Wanneer het belangrijk is

Foto's graveren: een kleine spot is allesbepalend.
Dik materiaal snijden: de focuspositie is een afweging tussen de kwaliteit van de bovenrand en die van de onderrand.
Snel graveren: een onscherpe laserstraal brandt lichter; je compenseert dit door langzamer te gaan, waardoor de snelheidswinst teniet wordt gedaan.

Wanneer het niet zo belangrijk is

Snel markeren op vlak, dun materiaal met de standaardfocus: het leven is kort.