Componentes y principios de funcionamiento demáquina de corte 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 para la máquina herramienta, un sistema CNC, un ordenador (hardware y software), un sistema de refrigeración, una bombona de gas de protección, un colector de polvo, un secador de aire y otros componentes.

1. Generador láser: Dispositivo que genera luz láser. Para el corte láser, salvo en contadas ocasiones en las que se utilizan láseres de estado sólido YAG, la mayoría emplea láseres de gas CO2 con alta eficiencia de conversión electroóptica y alta potencia de salida. Dado que el corte láser exige una calidad de haz muy alta, no todos los láseres son aptos para este fin.

2. El cabezal de corte incluye principalmente componentes como la boquilla, la lente de enfoque y el sistema de seguimiento de enfoque. El dispositivo de accionamiento del cabezal de corte se utiliza para moverlo a lo largo del eje Z según el programa. Consta de un servomotor y componentes de transmisión como husillos o engranajes.

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

(2) Lente de enfoque: Para utilizar la energía del haz láser en el corte, el haz original emitido por el láser debe enfocarse mediante una lente para formar un punto de alta densidad energética. Las lentes de enfoque medio y largo son adecuadas para el corte de chapas gruesas y requieren poca estabilidad de espaciado del sistema de seguimiento. Las lentes de enfoque corto solo son adecuadas para el corte de chapas delgadas inferiores a D3. El enfoque corto exige una estabilidad de espaciado estricta del sistema de seguimiento, pero puede reducir considerablemente los requisitos de potencia de salida del láser.

(3) Sistema de seguimiento: El sistema de seguimiento de enfoque de la máquina de corte láser generalmente se compone de un cabezal de corte con enfoque y un sistema de sensores de seguimiento. El cabezal de corte incluye elementos 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 diferentes elementos sensores, el sistema de seguimiento es completamente diferente. Existen principalmente dos tipos de sistemas de seguimiento: uno es un sistema de seguimiento con sensor capacitivo, también conocido como sistema de seguimiento sin contacto, y el otro es un sistema de seguimiento con sensor inductivo, también conocido como sistema de seguimiento por contacto.

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

4. Banco de trabajo de la máquina herramienta, parte principal 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 lumínica. Por ejemplo, la tasa de conversión de un láser de CO2 suele ser del 20%, y la energía restante se convierte en calor. El agua de refrigeración elimina el exceso de calor para que el generador láser funcione correctamente. El enfriador también enfría el reflector y la lente de enfoque del sistema óptico externo de la máquina herramienta para garantizar una transmisión de haz estable y evitar que la lente se deforme o se rompa debido a temperaturas excesivas.

7. Cilindros de gas Los cilindros de gas incluyen cilindros de gas de trabajo para máquinas de corte láser y cilindros de gas auxiliares, que se utilizan para complementar el gas industrial de oscilación 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 las normas de protección ambiental.

9. Se utilizan secadores y filtros de refrigeración por aire para suministrar aire limpio y seco al generador láser y a la trayectoria del haz, de modo que la trayectoria y el reflector funcionen con normalidad.