רכיבים ועקרונות עבודה שלמכונת חיתוך לייזר

מכונת חיתוך לייזר מורכבת ממשדר לייזר, ראש חיתוך, רכיב העברת קרן, שולחן עבודה לכלי מכונות, מערכת CNC, מחשב (חומרה, תוכנה), מצנן, בלון גז מגן, אספן אבק, מייבש אוויר ורכיבים נוספים.

1. מחולל לייזר מכשיר המייצר מקור אור לייזר. לצורך חיתוך בלייזר, למעט מקרים בודדים בהם נעשה שימוש בלייזרים מוצקים של YAG, רובם משתמשים בלייזרי גז CO2 בעלי יעילות המרה אלקטרו-אופטית גבוהה והספק תפוקה גבוה. מכיוון שלחיתוך לייזר דרישות גבוהות מאוד לאיכות הקרן, לא כל הלייזרים יכולים לשמש לחיתוך.

2. ראש החיתוך כולל בעיקר חלקים כגון זרבובית, עדשת מיקוד ומערכת מעקב מיקוד. מכשיר ההנעה של ראש החיתוך משמש להנעת ראש החיתוך לנוע לאורך ציר Z בהתאם לתוכנית. הוא מורכב ממנוע סרוו וחלקי הילוכים כגון מוטות ברגים או גלגלי שיניים.

(1) זרבובית: ישנם שלושה סוגים עיקריים של חרירים: מקבילים, מתכנסים וחרוטים.

(2) עדשת מיקוד: כדי להשתמש באנרגיה של קרן הלייזר לחיתוך, הקרן המקורית שפולטת הלייזר חייבת להיות ממוקדת על ידי העדשה כדי ליצור נקודה בצפיפות אנרגיה גבוהה. עדשות פוקוס בינוניות וארוכות מתאימות לחיתוך צלחת עבה ובעלות דרישות נמוכות ליציבות המרווחים של מערכת המעקב. עדשות פוקוס קצרות מתאימות רק לחיתוך לוחות דק מתחת ל-D3. למיקוד קצר יש דרישות קפדניות על יציבות המרווחים של מערכת המעקב, אך הוא יכול להפחית במידה ניכרת את דרישות הספק המוצא של הלייזר.

(3) מערכת מעקב: מערכת מעקב המיקוד של מכונת חיתוך הלייזר מורכבת בדרך כלל מראש חיתוך מיקוד ומערכת חיישני מעקב. ראש החיתוך כולל מיקוד מנחה אור, קירור מים, ניפוח אוויר וחלקי התאמה מכנית. החיישן מורכב מאלמנט חיישן וחלק בקרת הגברה. בהתאם לרכיבי החיישן השונים, מערכת המעקב שונה לחלוטין. כאן, יש בעיקר שתי צורות של מערכות מעקב. האחת היא מערכת מעקב חיישנים קיבוליים, הידועה גם כמערכת מעקב ללא מגע. השני הוא מערכת מעקב חיישן אינדוקטיבי, המכונה גם מערכת מעקב אחר מגע.

3. נתיב אור חיצוני של רכיב העברת האלומה: מראה שבירה, המשמשת להכוונת הלייזר לכיוון הנדרש. על מנת למנוע תקלה בנתיב האלומה, יש להגן על כל המראות על ידי כיסוי מגן ולהכניס גז מגן נקי בלחץ חיובי כדי להגן על העדשה מפני זיהום. קבוצה של עדשות עם ביצועים טובים תמקד קרן ללא זווית סטייה לנקודה קטנה לאין שיעור. בדרך כלל, נעשה שימוש בעדשה באורך מוקד של 5.0 אינץ'. עדשת 7.5 אינץ' משמשת רק לחומרים בעובי של מעל 12 מ"מ.

4. חלק מארח כלי מכונת שולחן עבודה של כלי מכונה: חלק המכונה של מכונת חיתוך הלייזר, החלק המכני שמממש את התנועה של צירי X, Y ו-Z, כולל פלטפורמת עבודת החיתוך.

5. מערכת CNC מערכת ה-CNC שולטת בכלי המכונה כדי לממש את התנועה של צירי X, Y ו-Z, וגם שולטת בעוצמת הפלט של הלייזר.

6. מערכת קירור Chiller: משמש לקירור מחולל הלייזר. הלייזר הוא מכשיר הממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיית אור. לדוגמה, שיעור ההמרה של לייזר גז CO2 הוא בדרך כלל 20%, והאנרגיה הנותרת מומרת לחום. מי הקירור לוקחים את החום העודף כדי לשמור על גנרטור הלייזר לעבוד כרגיל. הצ'ילר גם מקרר את המשקף ועדשת המיקוד של הנתיב האופטי החיצוני של כלי המכונה כדי להבטיח איכות העברת אלומה יציבה ולמנוע ביעילות מהעדשה להתעוות או להתפוצץ בגלל טמפרטורה מופרזת.

7. בלוני גז בלוני גז כוללים מכונת חיתוך לייזר הפועלת בלוני גז בינוניים ובלוני גז עזר, המשמשים להשלמת הגז התעשייתי של תנודת הלייזר ואספקת גז עזר לראש החיתוך.

8. מערכת להסרת אבק שואבת את העשן והאבק שנוצרו במהלך העיבוד, ומסננת אותם כדי לגרום לפליטות גזי הפליטה לעמוד בתקני הגנת הסביבה.

9. מייבשי קירור אוויר ומסננים משמשים לאספקת אוויר יבש נקי לגנרטור הלייזר ולנתיב האלומה כדי לשמור על הנתיב והרפלקטור עובדים כרגיל.

מכונת ריתוך לייזר סיבים אוטומטית רובוטית של Maven High Precision 6 צירים