Συστατικά και αρχές λειτουργίας τουμηχανή κοπής λέιζερ

Η μηχανή κοπής λέιζερ αποτελείται από πομπό λέιζερ, κεφαλή κοπής, εξάρτημα μετάδοσης δέσμης, πάγκο εργασίας εργαλειομηχανών, σύστημα CNC, υπολογιστή (υλικό, λογισμικό), ψυγείο, προστατευτικό κύλινδρο αερίου, συλλέκτη σκόνης, στεγνωτήρα αέρα και άλλα εξαρτήματα.

1. Γεννήτρια λέιζερ Μια συσκευή που παράγει πηγή φωτός λέιζερ. Για την κοπή με λέιζερ, εκτός από μερικές περιπτώσεις όπου χρησιμοποιούνται στερεά λέιζερ YAG, τα περισσότερα από αυτά χρησιμοποιούν λέιζερ αερίου CO2 με υψηλή ηλεκτροοπτική απόδοση μετατροπής και υψηλή ισχύ εξόδου. Δεδομένου ότι η κοπή με λέιζερ έχει πολύ υψηλές απαιτήσεις για την ποιότητα της δέσμης, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όλα τα λέιζερ για κοπή.

2. Η κεφαλή κοπής περιλαμβάνει κυρίως μέρη όπως ακροφύσιο, φακό εστίασης και σύστημα παρακολούθησης εστίασης. Η διάταξη κίνησης της κεφαλής κοπής χρησιμοποιείται για την κίνηση της κεφαλής κοπής κατά μήκος του άξονα Ζ σύμφωνα με το πρόγραμμα. Αποτελείται από έναν σερβοκινητήρα και μέρη μετάδοσης όπως βίδες ή γρανάζια.

(1) Ακροφύσιο: Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ακροφυσίων: παράλληλα, συγκλίνοντα και κωνικά.

(2) Φακός εστίασης: Για να χρησιμοποιηθεί η ενέργεια της δέσμης λέιζερ για κοπή, η αρχική δέσμη που εκπέμπεται από το λέιζερ πρέπει να εστιαστεί από τον φακό για να σχηματίσει ένα σημείο υψηλής ενεργειακής πυκνότητας. Οι φακοί μεσαίας και μεγάλης εστίασης είναι κατάλληλοι για κοπή παχιάς πλάκας και έχουν χαμηλές απαιτήσεις για τη σταθερότητα απόστασης του συστήματος παρακολούθησης. Οι φακοί μικρής εστίασης είναι κατάλληλοι μόνο για κοπή λεπτής πλάκας κάτω από D3. Η μικρή εστίαση έχει αυστηρές απαιτήσεις για τη σταθερότητα απόστασης του συστήματος παρακολούθησης, αλλά μπορεί να μειώσει σημαντικά τις απαιτήσεις ισχύος εξόδου του λέιζερ.

(3) Σύστημα παρακολούθησης: Το σύστημα παρακολούθησης εστίασης μηχανής κοπής λέιζερ αποτελείται γενικά από μια κεφαλή κοπής εστίασης και ένα σύστημα αισθητήρα παρακολούθησης. Η κεφαλή κοπής περιλαμβάνει μέρη εστίασης με οδηγό φωτός, ψύξης νερού, εμφύσησης αέρα και μηχανικής ρύθμισης. Ο αισθητήρας αποτελείται από ένα στοιχείο αισθητήρα και ένα μέρος ελέγχου ενίσχυσης. Ανάλογα με τα διαφορετικά στοιχεία αισθητήρα, το σύστημα παρακολούθησης είναι εντελώς διαφορετικό. Εδώ, υπάρχουν κυρίως δύο μορφές συστημάτων παρακολούθησης. Το ένα είναι ένα χωρητικό σύστημα παρακολούθησης αισθητήρων, γνωστό και ως σύστημα παρακολούθησης χωρίς επαφή. Το άλλο είναι ένα επαγωγικό σύστημα παρακολούθησης αισθητήρων, γνωστό και ως σύστημα παρακολούθησης επαφής.

3. Εξωτερική φωτεινή διαδρομή του εξαρτήματος μετάδοσης δέσμης: ένα διαθλαστικό κάτοπτρο, το οποίο χρησιμοποιείται για την καθοδήγηση του λέιζερ στην απαιτούμενη κατεύθυνση. Για να αποφευχθεί η δυσλειτουργία της διαδρομής της δέσμης, όλα τα κάτοπτρα πρέπει να προστατεύονται από ένα προστατευτικό κάλυμμα και να εισάγεται ένα καθαρό προστατευτικό αέριο θετικής πίεσης για την προστασία του φακού από τη μόλυνση. Ένα σετ φακών καλής απόδοσης θα εστιάσει μια δέσμη χωρίς γωνία απόκλισης σε ένα απείρως μικρό σημείο. Γενικά, χρησιμοποιείται ένας φακός εστιακής απόστασης 5,0 ιντσών. Ένας φακός 7,5 ιντσών χρησιμοποιείται μόνο για υλικά πάχους >12 mm.

4. Μέρος υποδοχής εργαλειομηχανής πάγκου εργασίας εργαλειομηχανής: το μέρος εργαλειομηχανής της μηχανής κοπής λέιζερ, το μηχανικό μέρος που πραγματοποιεί την κίνηση των αξόνων X, Y και Z, συμπεριλαμβανομένης της πλατφόρμας εργασίας κοπής.

5. Σύστημα CNC Το σύστημα CNC ελέγχει την εργαλειομηχανή για να πραγματοποιήσει την κίνηση των αξόνων X, Y και Z και ελέγχει επίσης την ισχύ εξόδου του λέιζερ.

6. Ψύκτης συστήματος ψύξης: χρησιμοποιείται για την ψύξη της γεννήτριας λέιζερ. Το λέιζερ είναι μια συσκευή που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε φωτεινή ενέργεια. Για παράδειγμα, ο ρυθμός μετατροπής του λέιζερ αερίου CO2 είναι γενικά 20% και η υπόλοιπη ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα. Το νερό ψύξης απομακρύνει την υπερβολική θερμότητα για να διατηρήσει την κανονική λειτουργία της γεννήτριας λέιζερ. Ο ψύκτης ψύχει επίσης τον ανακλαστήρα και τον φακό εστίασης της εξωτερικής οπτικής διαδρομής της εργαλειομηχανής για να εξασφαλίσει σταθερή ποιότητα μετάδοσης δέσμης και να αποτρέψει αποτελεσματικά την παραμόρφωση ή την έκρηξη του φακού λόγω υπερβολικής θερμοκρασίας.

7. Φιάλες αερίου Οι κύλινδροι αερίου περιλαμβάνουν κυλίνδρους αερίου μέσου εργασίας μηχανής κοπής λέιζερ και βοηθητικούς κυλίνδρους αερίου, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για τη συμπλήρωση του βιομηχανικού αερίου της ταλάντωσης λέιζερ και την παροχή βοηθητικού αερίου για την κεφαλή κοπής.

8. Το σύστημα αφαίρεσης σκόνης εξάγει τον καπνό και τη σκόνη που παράγονται κατά την επεξεργασία και τα φιλτράρει ώστε οι εκπομπές καυσαερίων να πληρούν τα πρότυπα προστασίας του περιβάλλοντος.

9. Οι ξηραντήρες και τα φίλτρα ψύξης αέρα χρησιμοποιούνται για την παροχή καθαρού και ξηρού αέρα στη γεννήτρια λέιζερ και τη διαδρομή δέσμης, ώστε η διαδρομή και ο ανακλαστήρας να λειτουργούν κανονικά.