Komponenty a princípy fungovanialaserový rezací stroj

Laserový rezací stroj sa skladá z laserového vysielača, rezacej hlavy, komponentu na prenos lúča, pracovného stola obrábacieho stroja, CNC systému, počítača (hardvér, softvér), chladiča, ochrannej plynovej fľaše, lapača prachu, sušiča vzduchu a ďalších komponentov.

1. Laserový generátor Zariadenie, ktoré generuje laserový svetelný zdroj. Na účely laserového rezania, s výnimkou niekoľkých prípadov, keď sa používajú YAG lasery na tuhé látky, väčšina z nich používa plynové CO2 lasery s vysokou účinnosťou elektrooptickej konverzie a vysokým výstupným výkonom. Keďže laserové rezanie má veľmi vysoké požiadavky na kvalitu lúča, nie všetky lasery je možné použiť na rezanie.

2. Rezacia hlava obsahuje hlavne časti ako tryska, zaostrovacia šošovka a systém sledovania zaostrovania. Pohon rezacej hlavy slúži na jej pohyb pozdĺž osi Z podľa programu. Pozostáva zo servomotora a prevodových častí, ako sú skrutkové tyče alebo ozubené kolesá.

(1) Tryska: Existujú tri hlavné typy trysiek: rovnobežné, konvergentné a kužeľové.

(2) Zaostrovacia šošovka: Aby sa energia laserového lúča mohla využiť na rezanie, musí byť pôvodný lúč vyžarovaný laserom zaostrený šošovkou, aby sa vytvoril bod s vysokou hustotou energie. Šošovky so stredným a dlhým ohniskom sú vhodné na rezanie hrubých plechov a majú nízke požiadavky na stabilitu rozostupu sledovacieho systému. Šošovky s krátkym ohniskom sú vhodné iba na rezanie tenkých plechov pod D3. Krátke ohnisko má prísne požiadavky na stabilitu rozostupu sledovacieho systému, ale môže výrazne znížiť požiadavky na výstupný výkon laseru.

(3) Sledovací systém: Systém zaostrovania a sledovania laserového rezacieho stroja sa vo všeobecnosti skladá zo zaostrovacej reznej hlavy a systému sledovacích senzorov. Rezacia hlava obsahuje časti na zaostrovanie pomocou svetelného vodiča, vodné chladenie, fúkanie vzduchu a mechanické nastavenie. Senzor sa skladá zo senzorového prvku a zosilňovacej riadiacej časti. V závislosti od rôznych senzorových prvkov sa sledovací systém úplne líši. Existujú tu hlavne dva typy sledovacích systémov. Jeden je kapacitný senzorový sledovací systém, známy aj ako bezkontaktný sledovací systém. Druhý je indukčný senzorový sledovací systém, známy aj ako kontaktný sledovací systém.

3. Vonkajšia svetelná dráha komponentu na prenos lúča: refrakčné zrkadlo, ktoré sa používa na vedenie laseru v požadovanom smere. Aby sa predišlo poruche dráhy lúča, všetky zrkadlá musia byť chránené ochranným krytom a na ochranu šošovky pred kontamináciou musí byť zavedený čistý ochranný plyn s pozitívnym tlakom. Sada výkonných šošoviek zaostri lúč bez uhla divergencie do nekonečne malého bodu. Vo všeobecnosti sa používa šošovka s ohniskovou vzdialenosťou 5,0 palca. Šošovka 7,5 palca sa používa iba pre materiály s hrúbkou > 12 mm.

4. Pracovný stôl obrábacieho stroja, hostiteľská časť obrábacieho stroja: časť obrábacieho stroja laserového rezacieho stroja, mechanická časť, ktorá realizuje pohyb osí X, Y a Z vrátane rezacej pracovnej plošiny.

5. CNC systém CNC systém riadi obrábací stroj tak, aby realizoval pohyb osí X, Y a Z a tiež riadi výstupný výkon laseru.

6. Chladiaci systém Chladič: používa sa na chladenie laserového generátora. Laser je zariadenie, ktoré premieňa elektrickú energiu na svetelnú energiu. Napríklad miera konverzie plynového CO2 laseru je zvyčajne 20 % a zvyšná energia sa premieňa na teplo. Chladiaca voda odvádza prebytočné teplo, aby laserový generátor fungoval normálne. Chladič tiež chladí reflektor a zaostrovaciu šošovku vonkajšej optickej dráhy obrábacieho stroja, aby sa zabezpečila stabilná kvalita prenosu lúča a účinne sa zabránilo deformácii alebo prasknutiu šošovky v dôsledku nadmernej teploty.

7. Plynové fľaše Plynové fľaše zahŕňajú plynové fľaše s pracovným médiom laserového rezacieho stroja a pomocné plynové fľaše, ktoré sa používajú na doplnenie priemyselného plynu laserovej oscilácie a dodávanie pomocného plynu pre reznú hlavu.

8. Systém na odsávanie prachu odsáva dym a prach vznikajúce počas spracovania a filtruje ich, aby emisie výfukových plynov spĺňali normy ochrany životného prostredia.

9. Sušičky a filtre na chladenie vzduchu sa používajú na dodávanie čistého suchého vzduchu do laserového generátora a dráhy lúča, aby sa zabezpečila normálna prevádzka dráhy a reflektora.