Komponenter og arbejdsprincipper forlaserskæremaskine

Laserskæremaskinen består af lasersender, skærehoved, stråletransmissionskomponent, værktøjsmaskinearbejdsbord, CNC-system, computer (hardware, software), køler, beskyttelsesgasflaske, støvopsamler, lufttørrer og andre komponenter.

1. Lasergenerator En enhed, der genererer en laserlyskilde. Med henblik på laserskæring, bortset fra i nogle få tilfælde, hvor YAG-faststoflasere anvendes, bruger de fleste CO2-gaslasere med høj elektrooptisk konverteringseffektivitet og høj udgangseffekt. Da laserskæring har meget høje krav til strålekvalitet, kan ikke alle lasere bruges til skæring.

2. Skærehovedet består hovedsageligt af dele som dyse, fokuseringslinse og fokuseringssporingssystem. Skærehovedets drivenhed bruges til at drive skærehovedet, så det bevæger sig langs Z-aksen i henhold til programmet. Det består af en servomotor og transmissionsdele såsom skruestang eller tandhjul.

(1) Dyse: Der er tre hovedtyper af dyser: parallelle, konvergente og koniske.

(2) Fokuseringslinse: For at bruge laserstrålens energi til skæring, skal den oprindelige stråle, der udsendes af laseren, fokuseres af linsen for at danne et punkt med høj energitæthed. Linser med mellem- og lang fokus er egnede til skæring af tykke plader og har lave krav til sporingssystemets afstandsstabilitet. Linser med kort fokus er kun egnede til skæring af tynde plader under D3. Kort fokus har strenge krav til sporingssystemets afstandsstabilitet, men det kan reducere laserens udgangseffektkrav betydeligt.

(3) Sporingssystem: Laserskæremaskinens fokuseringssporingssystem består generelt af et fokuseringsskærehoved og et sporingssensorsystem. Skærehovedet omfatter lyslederfokusering, vandkøling, luftblæsning og mekaniske justeringsdele. Sensoren består af et sensorelement og en forstærkningskontroldel. Afhængigt af de forskellige sensorelementer er sporingssystemet helt forskelligt. Her er der primært to former for sporingssystemer. Den ene er et kapacitivt sensorsporingssystem, også kendt som et kontaktløst sporingssystem. Den anden er et induktivt sensorsporingssystem, også kendt som et kontaktsporingssystem.

3. Ekstern lysbane for stråletransmissionskomponenten: et brydningsspejl, der bruges til at styre laseren i den ønskede retning. For at forhindre funktionsfejl i strålebanen skal alle spejle beskyttes af et beskyttelsesdæksel, og en ren beskyttelsesgas med positivt tryk skal indføres for at beskytte linsen mod kontaminering. Et sæt objektiver med god ydeevne vil fokusere en stråle uden divergensvinkel ind i en uendeligt lille plet. Generelt anvendes et 5,0-tommer objektiv med brændvidde. Et 7,5-tommer objektiv bruges kun til materialer >12 mm tykke.

4. Maskinværktøjsarbejdsbænkens maskinværktøjsdel: maskinværktøjsdelen af laserskæremaskinen, den mekaniske del, der realiserer bevægelsen af X-, Y- og Z-akserne, inklusive skærearbejdsplatformen.

5. CNC-system CNC-systemet styrer maskinværktøjet til at realisere bevægelsen af X-, Y- og Z-akserne og styrer også laserens udgangseffekt.

6. Kølesystem Køler: Bruges til at køle lasergeneratoren. Laseren er en enhed, der omdanner elektrisk energi til lysenergi. For eksempel er konverteringsraten for CO2-gaslasere generelt 20%, og den resterende energi omdannes til varme. Kølevandet fjerner overskydende varme for at holde lasergeneratoren i normal drift. Køleren køler også reflektoren og fokuseringslinsen i maskinværktøjets eksterne optiske bane for at sikre stabil stråletransmissionskvalitet og effektivt forhindre linsen i at deformeres eller sprænges på grund af for høj temperatur.

7. Gasflasker Gasflasker omfatter gasflasker til arbejdsmedium i laserskæremaskiner og hjælpegasflasker, der bruges til at supplere den industrielle gas fra laseroscillation og levere hjælpegas til skærehovedet.

8. Støvfjernelsessystemet udtrækker røg og støv, der genereres under forarbejdningen, og filtrerer det for at sikre, at udstødningsgasemissionerne overholder miljøbeskyttelsesstandarderne.

9. Luftkølende tørretumblere og filtre bruges til at forsyne lasergeneratoren og strålebanen med ren, tør luft for at holde banen og reflektoren i normal funktion.