Cài đặt tiêu cự (focus) đầu cắt laser: Lý thuyết và thực hành

Focus (tiêu cự) là khoảng cách từ đầu cắt đến điểm chùm tia nhỏ nhất (beam waist). Cài đặt sai focus là nguyên nhân phổ biến nhất gây đường cắt thô, bavia dày, và không xuyên hết chiều dày – dù thông số tốc độ và công suất hoàn toàn đúng.

Nguyên lý cơ bản

Đầu cắt laser fiber có thể dịch chuyển vị trí focus theo chiều dọc (trục Z). Focal length của kính thường là 150mm hoặc 200mm. Focus position = 0 khi beam waist nằm đúng mặt vật liệu. Focus âm (-) khi waist nằm dưới mặt vật liệu. Focus dương (+) khi waist nằm trên mặt vật liệu.

Cài đặt focus theo độ dày vật liệu

Độ dày	Vật liệu	Focus position	Lý do
0.5–3mm	Inox, thép carbon	0 đến +1mm	Tập trung tại bề mặt
3–6mm	Thép carbon	-1 đến -2mm	Waist ở giữa tấm
6–12mm	Thép carbon	-2 đến -4mm	Waist phần dưới
12–25mm	Thép carbon	-4 đến -7mm	Negative focus sâu
1–3mm	Inox (N₂)	0 đến +0.5mm	Focus tại mặt cho biên sạch
3–8mm	Inox (N₂)	-1 đến -2mm	Giảm taper biên
1–5mm	Nhôm	-1 đến -2mm	Nhôm phản xạ – cần waist thấp hơn

Cách kiểm tra focus đúng không cần thiết bị đắt tiền

Phương pháp "bước thang" (step test):

1. Cắt một đường thẳng dài 100mm trên thép phế liệu
2. Đổi focus mỗi 20mm: -2, -1, 0, +1, +2
3. Nhìn mặt dưới: vị trí nào đường cắt nhỏ nhất và sắc nhất = focus đúng

Phương pháp burn mark: Dùng miếng gỗ mỏng hoặc giấy, đặt nghiêng 45°, bắn xung đơn. Điểm nào vết đốt nhỏ nhất = beam waist = focus đúng.

Khi nào cần tái hiệu chỉnh focus?

• Sau khi thay kính hội tụ (focal lens) – focal length mới có thể khác nhẹ
• Khi chuyển sang cắt vật liệu dày hơn 5mm so với trước
• Khi thấy chất lượng biên cắt xuống mà chưa rõ nguyên nhân
• Sau bảo trì hoặc vận chuyển máy

Xem thêm: Căn chỉnh đầu cắt laser fiber | Khí hỗ trợ cắt – O₂, N₂ hay khí nén?