Componenti e principi di funzionamento dimacchina da taglio laser

La macchina da taglio laser è composta da trasmettitore laser, testa di taglio, componente di trasmissione del raggio, banco di lavoro della macchina utensile, sistema CNC, computer (hardware, software), dispositivo di raffreddamento, bombola di gas protettivo, collettore di polveri, essiccatore d'aria e altri componenti.

1. Generatore laser Un dispositivo che genera una sorgente di luce laser. Ai fini del taglio laser, ad eccezione di alcune occasioni in cui vengono utilizzati laser solidi YAG, la maggior parte di essi utilizza laser a gas CO2 con elevata efficienza di conversione elettro-ottica ed elevata potenza di uscita. Poiché il taglio laser richiede requisiti molto elevati in termini di qualità del raggio, non tutti i laser possono essere utilizzati per il taglio.

2. La testa di taglio comprende principalmente parti come ugello, lente di messa a fuoco e sistema di tracciamento della messa a fuoco. Il dispositivo di azionamento della testa di taglio viene utilizzato per far muovere la testa di taglio lungo l'asse Z secondo il programma. È costituito da un servomotore e da parti di trasmissione come aste a vite o ingranaggi.

(1) Ugello: Esistono tre tipi principali di ugelli: parallelo, convergente e conico.

(2) Lente di focalizzazione: per utilizzare l'energia del raggio laser per il taglio, il raggio originale emesso dal laser deve essere focalizzato dalla lente per formare un punto ad alta densità di energia. Le lenti a fuoco medio e lungo sono adatte per il taglio di lamiere spesse e hanno requisiti bassi per la stabilità della spaziatura del sistema di tracciamento. Gli obiettivi a fuoco corto sono adatti solo per il taglio di lastre sottili al di sotto di D3. La messa a fuoco breve ha requisiti rigorosi sulla stabilità della spaziatura del sistema di tracciamento, ma può ridurre notevolmente i requisiti di potenza di uscita del laser.

(3) Sistema di tracciamento: il sistema di tracciamento della messa a fuoco della macchina da taglio laser è generalmente composto da una testa di taglio di focalizzazione e un sistema di sensori di tracciamento. La testa di taglio comprende parti di messa a fuoco della guida luminosa, raffreddamento ad acqua, soffiaggio d'aria e regolazione meccanica. Il sensore è composto da un elemento sensore e da una parte di controllo dell'amplificazione. A seconda dei diversi elementi del sensore, il sistema di tracciamento è completamente diverso. In questo caso esistono principalmente due forme di sistemi di tracciamento. Uno è un sistema di tracciamento con sensore capacitivo, noto anche come sistema di tracciamento senza contatto. L'altro è un sistema di tracciamento con sensori induttivi, noto anche come sistema di tracciamento dei contatti.

3. Percorso luminoso esterno del componente di trasmissione del raggio: uno specchio rifrattivo, utilizzato per guidare il laser nella direzione richiesta. Per evitare malfunzionamenti del percorso del raggio, tutti gli specchi devono essere protetti da una copertura protettiva e viene introdotto un gas protettivo pulito a pressione positiva per proteggere la lente dalla contaminazione. Un set di lenti di buone prestazioni focalizzerà un raggio senza angolo di divergenza in un punto infinitamente piccolo. Generalmente viene utilizzato un obiettivo con lunghezza focale di 5,0 pollici. Un obiettivo da 7,5 pollici viene utilizzato solo per materiali con spessore >12 mm.

4. Parte host della macchina utensile del banco di lavoro della macchina utensile: la parte della macchina utensile della macchina per il taglio laser, la parte meccanica che realizza il movimento degli assi X, Y e Z, inclusa la piattaforma di lavoro di taglio.

5. Sistema CNC Il sistema CNC controlla la macchina utensile per realizzare il movimento degli assi X, Y e Z e controlla anche la potenza di uscita del laser.

6. Sistema di raffreddamento Chiller: utilizzato per raffreddare il generatore laser. Il laser è un dispositivo che converte l'energia elettrica in energia luminosa. Ad esempio, il tasso di conversione del laser a gas CO2 è generalmente del 20% e l'energia rimanente viene convertita in calore. L'acqua di raffreddamento elimina il calore in eccesso per mantenere il normale funzionamento del generatore laser. Il refrigeratore raffredda inoltre il riflettore e la lente di focalizzazione del percorso ottico esterno della macchina utensile per garantire una qualità di trasmissione del raggio stabile e prevenire efficacemente la deformazione o lo scoppio della lente a causa della temperatura eccessiva.

7. Bombole di gas Le bombole di gas comprendono bombole di gas medio funzionanti per macchine da taglio laser e bombole di gas ausiliarie, utilizzate per integrare il gas industriale dell'oscillazione laser e fornire gas ausiliario alla testa di taglio.

8. Il sistema di rimozione della polvere estrae il fumo e la polvere generati durante la lavorazione e li filtra per far sì che le emissioni di gas di scarico soddisfino gli standard di protezione ambientale.

9. Gli essiccatori e i filtri per il raffreddamento dell'aria vengono utilizzati per fornire aria pulita e asciutta al generatore laser e al percorso del raggio per mantenere il percorso e il riflettore funzionanti normalmente.

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