Componentes y principios de funcionamiento demáquina de corte por láser

La máquina de corte por láser consta de un transmisor láser, un cabezal de corte, un componente de transmisión del haz, un banco de trabajo de máquina herramienta, un sistema CNC, una computadora (hardware, software), un refrigerador, un cilindro de gas protector, un recolector de polvo, un secador de aire y otros componentes.

1. Generador láser Dispositivo que genera una fuente de luz láser. Para el corte por láser, excepto en algunas ocasiones en las que se utilizan láseres sólidos YAG, la mayoría utiliza láseres de gas CO2 con alta eficiencia de conversión electroóptica y alta potencia de salida. Dado que el corte por láser exige requisitos muy elevados en cuanto a la calidad del haz, no todos los láseres se pueden utilizar para cortar.

2. El cabezal de corte incluye principalmente piezas como boquilla, lente de enfoque y sistema de seguimiento de enfoque. El dispositivo de accionamiento del cabezal de corte se utiliza para hacer que el cabezal de corte se mueva a lo largo del eje Z según el programa. Consta de un servomotor y piezas de transmisión como varillas roscadas o engranajes.

(1) Boquilla: Hay tres tipos principales de boquillas: paralelas, convergentes y cónicas.

(2) Lente de enfoque: para utilizar la energía del rayo láser para cortar, la lente debe enfocar el rayo original emitido por el láser para formar un punto de alta densidad de energía. Las lentes de enfoque medio y largo son adecuadas para el corte de placas gruesas y tienen requisitos bajos para la estabilidad del espaciado del sistema de seguimiento. Las lentes de enfoque corto solo son adecuadas para cortes de placas delgadas por debajo de D3. El enfoque corto tiene requisitos estrictos sobre la estabilidad del espaciado del sistema de seguimiento, pero puede reducir en gran medida los requisitos de potencia de salida del láser.

(3) Sistema de seguimiento: el sistema de seguimiento de enfoque de la máquina de corte por láser generalmente se compone de un cabezal de corte de enfoque y un sistema de sensor de seguimiento. El cabezal de corte incluye piezas de enfoque de guía de luz, refrigeración por agua, soplado de aire y ajuste mecánico. El sensor se compone de un elemento sensor y una parte de control de amplificación. Dependiendo de los distintos elementos sensores, el sistema de seguimiento es completamente diferente. En este caso existen principalmente dos tipos de sistemas de seguimiento. Uno es un sistema de seguimiento de sensor capacitivo, también conocido como sistema de seguimiento sin contacto. El otro es un sistema de seguimiento de sensores inductivos, también conocido como sistema de seguimiento de contactos.

3. Ruta de luz externa del componente de transmisión del haz: un espejo refractivo que se utiliza para guiar el láser en la dirección requerida. Para evitar que la trayectoria del haz funcione mal, todos los espejos deben estar protegidos por una cubierta protectora y se debe introducir un gas protector limpio de presión positiva para proteger la lente de la contaminación. Un conjunto de lentes de buen rendimiento enfocará un haz sin ángulo de divergencia en un punto infinitamente pequeño. Generalmente, se utiliza una lente de distancia focal de 5,0 pulgadas. Una lente de 7,5 pulgadas solo se utiliza para materiales de >12 mm de espesor.

4. Parte anfitriona de la máquina herramienta del banco de trabajo de la máquina herramienta: la parte de la máquina herramienta de la máquina de corte por láser, la parte mecánica que realiza el movimiento de los ejes X, Y y Z, incluida la plataforma de trabajo de corte.

5. Sistema CNC El sistema CNC controla la máquina herramienta para realizar el movimiento de los ejes X, Y y Z, y también controla la potencia de salida del láser.

6. Sistema de refrigeración Enfriador: se utiliza para enfriar el generador láser. El láser es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía luminosa. Por ejemplo, la tasa de conversión del láser de gas CO2 es generalmente del 20% y la energía restante se convierte en calor. El agua de refrigeración elimina el exceso de calor para mantener el generador láser funcionando normalmente. El enfriador también enfría el reflector y la lente de enfoque de la trayectoria óptica externa de la máquina herramienta para garantizar una calidad de transmisión del haz estable y evitar eficazmente que la lente se deforme o reviente debido a una temperatura excesiva.

7. Cilindros de gas Los cilindros de gas incluyen cilindros de gas medios de trabajo para máquinas de corte por láser y cilindros de gas auxiliares, que se utilizan para complementar el gas industrial de la oscilación del láser y suministrar gas auxiliar para el cabezal de corte.

8. El sistema de eliminación de polvo extrae el humo y el polvo generados durante el procesamiento y los filtra para que las emisiones de gases de escape cumplan con los estándares de protección ambiental.

9. Los secadores y filtros de refrigeración por aire se utilizan para suministrar aire limpio y seco al generador láser y a la trayectoria del haz para mantener la trayectoria y el reflector funcionando normalmente.

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