Struttura della macchina da taglio laser e analisi dei principi di lavoro

Le macchine da taglio laser sono strumenti di taglio efficienti ampiamente utilizzati nella produzione moderna, in particolare per i metalli di lavorazione, i non metalli e vari materiali. Con un design strutturale preciso e una potente funzionalità, queste macchine possono completare compiti di taglio complessi con alta precisione e velocità. Questo articolo fornirà un'analisi approfondita dei componenti principali di una macchina da taglio laser e delle loro funzioni e principi.

1. Componenti principali di una macchina da taglio laser

Generatore laser

Funzione: il generatore laser è il componente principale della macchina da taglio laser, responsabile della produzione di travi laser ad alta energia.

Principio: il generatore laser emette raggi laser monocromatici ad alta intensità attraverso un mezzo laser (come gas, solido o semiconduttore) sotto l'azione di una fonte di eccitazione. I tipi comuni di laser utilizzati nelle macchine da taglio laser includono laser CO2 e laser in fibra.

Sistema ottico

Funzione: il sistema ottico è responsabile della trasmissione del raggio laser dal generatore laser alla testa di taglio e della regolazione della messa a fuoco e della qualità del raggio del laser.

Principio: il sistema ottico in genere comprende specchi, lenti e fibre ottiche. Il raggio laser è guidato e focalizzato attraverso questi componenti per garantire un posizionamento e la concentrazione precisi del laser. Le macchine da taglio laser in fibra utilizzano fibre ottiche per trasmettere direttamente il laser alla testa di taglio, mentre le macchine da taglio laser CO2 usano specchi per trasmettere il laser all'area di taglio.

Tagliare la testa

Funzione: la testa di taglio funge da "strumento" della macchina da taglio laser, focalizzando il raggio laser sulla superficie del pezzo controllando anche la direzione del flusso di gas.

Principio: la testa di taglio contiene lenti e specchi di messa a fuoco per focalizzare il raggio laser sull'area di taglio del pezzo. Inoltre, la testa di taglio è dotata di un ugello ausiliario che fa esplodere il metallo fuso per garantire un taglio morbido e alta qualità.

Sistema di movimento

Funzione: il sistema di movimento consente alla macchina da taglio laser di eseguire movimenti di taglio bidimensionali o tridimensionali precisi sulla superficie del pezzo.

Principio: il sistema di movimento è costituito da motori, binari, servi motori e componenti di trasmissione di precisione. Attraverso un sistema di controllo numerico (CNC), il sistema di movimento garantisce un movimento ad alta precisione della testa laser lungo gli assi X, Y e Z, garantendo un allineamento preciso del percorso di taglio e del pezzo.

Sistema di controllo CNC

Funzione: il sistema CNC è responsabile del controllo complessivo e della pianificazione della macchina da taglio laser, gestendo con precisione ogni dettaglio del processo di taglio.

Principio: il sistema CNC regola i parametri come la potenza del laser, la velocità di taglio, la velocità di alimentazione e la messa a fuoco in base al progetto o al programma di taglio input, garantendo che il processo di taglio proceda senza intoppi. Le moderne macchine da taglio laser utilizzano in genere sistemi di controllo basati su computer avanzati, offrendo alti livelli di automazione.

Sistema di raffreddamento

Funzione: il sistema di raffreddamento impedisce il surriscaldamento di componenti critici come il generatore laser e il taglio della testa durante il funzionamento laser ad alta potenza, garantendo prestazioni e precisione della macchina stabili.

Principio: il sistema di raffreddamento utilizza il raffreddamento dell'acqua o dell'aria per regolare la temperatura dei componenti chiave in tempo reale, prevenendo l'accumulo di calore che potrebbe avere un impatto negativo sulle prestazioni. In genere include un serbatoio del refrigerante, una pompa e uno scambiatore di calore.

Sistema di scarico

Funzione: il sistema di scarico rimuove il fumo e i gas dannosi generati durante il processo di taglio, garantendo un ambiente di lavoro pulito e un corretto funzionamento della macchina.

Principio: il taglio laser genera quantità significative di fumo e gas dannosi. Il sistema di scarico utilizza dispositivi di raccolta della polvere e condotti di ventilazione per rimuovere queste particelle dall'area di taglio, garantendo un ambiente di lavoro pulito e sicuro.

2. Principio di lavoro di una macchina da taglio laser

Il principio di lavoro di una macchina da taglio laser può essere riassunto come segue: il generatore laser produce un raggio laser ad alta potenza, che viene trasmesso alla testa di taglio tramite il sistema ottico. La testa di taglio focalizza quindi il raggio laser sulla superficie del pezzo. L'alto calore dal laser si scioglie o vaporizza il materiale, mentre i gas ausiliari fanno esplodere il materiale fuso, completando il taglio preciso.

Vantaggi del taglio laser:

Alta precisione: Il raggio laser è estremamente fine, abilitando la precisione a livello di micron.

Taglio ad alta velocità: Il taglio laser offre alte velocità di taglio, soprattutto per i materiali in foglio sottile.

Elaborazione senza contatto: Il taglio laser è un processo senza contatto, evitando l'usura degli strumenti meccanici.

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