Componenti e principi di funzionamento dimacchina per taglio laser

La macchina per il 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), sistema di raffreddamento, bombola di gas protettivo, aspiratore 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, fatta eccezione per alcune occasioni in cui vengono utilizzati laser a stato solido YAG, la maggior parte impiega laser a gas CO2 con elevata efficienza di conversione elettro-ottica e alta potenza di uscita. Poiché il taglio laser ha requisiti molto elevati in termini di qualità del fascio, non tutti i laser possono essere utilizzati per questo scopo.

2. La testa di taglio comprende principalmente componenti quali l'ugello, la lente di messa a fuoco e il 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 componenti di trasmissione come viti 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 bassi requisiti per la stabilità della spaziatura del sistema di tracciamento. Le lenti a fuoco corto sono adatte solo per il taglio di lamiere sottili al di sotto di D3. La messa a fuoco corta 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 per taglio laser è generalmente composto da una testa di taglio focalizzante e da un sistema di sensori di tracciamento. La testa di taglio comprende la messa a fuoco della guida luminosa, il raffreddamento ad acqua, il soffiaggio d'aria e le parti di regolazione meccanica. Il sensore è composto da un elemento sensore e da una parte di controllo dell'amplificazione. A seconda dei diversi elementi 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 sensore induttivo, noto anche come sistema di tracciamento a contatto.

3. Percorso ottico esterno del componente di trasmissione del fascio: uno specchio rifrattivo, utilizzato per guidare il laser nella direzione desiderata. Per evitare malfunzionamenti del percorso del fascio, 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 buona qualità focalizza un fascio senza angolo di divergenza in un punto infinitamente piccolo. Generalmente, si utilizza una lente con lunghezza focale di 5,0 pollici. Una lente da 7,5 pollici viene utilizzata solo per materiali con spessore superiore a 12 mm.

4. Banco da lavoro della macchina utensile, parte principale della macchina utensile: la parte della macchina utensile della macchina per taglio laser, la parte meccanica che realizza il movimento degli assi X, Y e Z, inclusa la piattaforma di lavoro per il 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 di un laser a CO2 è generalmente del 20%, e l'energia rimanente viene convertita in calore. L'acqua di raffreddamento rimuove il calore in eccesso per mantenere il generatore laser in funzione normalmente. Il refrigeratore raffredda anche il riflettore e la lente di focalizzazione del percorso ottico esterno della macchina utensile per garantire una qualità di trasmissione del fascio stabile e prevenire efficacemente la deformazione o la rottura della lente a causa di temperature eccessive.

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

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

9. Essiccatori e filtri per il raffreddamento ad aria vengono utilizzati per fornire aria pulita e asciutta al generatore laser e al percorso del fascio, in modo da garantire il normale funzionamento del percorso e del riflettore.