Onderdelen en werkingsprincipes vanlasersnijmachine

Een lasersnijmachine bestaat uit een laserzender, een snijkop, een straalgeleidingscomponent, een machinebank, een CNC-systeem, een computer (hardware, software), een koeler, een beschermgasfles, een stofafzuiger, een luchtdroger en andere componenten.

1. Lasergenerator Een apparaat dat een laserlichtbron genereert. Voor lasersnijden worden, met uitzondering van enkele gevallen waarin YAG-lasers worden gebruikt, meestal CO2-gaslasers gebruikt met een hoge elektro-optische conversie-efficiëntie en een hoog uitgangsvermogen. Omdat lasersnijden zeer hoge eisen stelt aan de straalkwaliteit, zijn niet alle lasers geschikt voor dit doel.

2. De snijkop bestaat hoofdzakelijk uit onderdelen zoals een mondstuk, een focuslens en een focusvolgsysteem. De aandrijfinrichting van de snijkop zorgt ervoor dat de snijkop volgens het programma langs de Z-as beweegt. Deze bestaat uit een servomotor en transmissieonderdelen zoals schroefstangen of tandwielen.

(1) Sproeier: Er zijn drie hoofdtypen sproeiers: parallelle, convergente en kegelvormige.

(2) Focuslens: Om de energie van de laserstraal te gebruiken voor het snijden, moet de oorspronkelijke straal van de laser door de lens worden gefocusseerd tot een punt met een hoge energiedichtheid. Lenzen met een gemiddelde en lange brandpuntsafstand zijn geschikt voor het snijden van dikke platen en stellen lage eisen aan de afstandsstabiliteit van het volgsysteem. Lenzen met een korte brandpuntsafstand zijn alleen geschikt voor het snijden van dunne platen kleiner dan D3. Een korte brandpuntsafstand stelt strenge eisen aan de afstandsstabiliteit van het volgsysteem, maar kan het benodigde uitgangsvermogen van de laser aanzienlijk verlagen.

(3) Volgsysteem: Het focusvolgsysteem van de lasersnijmachine bestaat over het algemeen uit een focusseerkop en een volgsensorsysteem. De snijkop omvat onderdelen voor lichtgeleiding, waterkoeling, luchtblazen en mechanische afstelling. De sensor bestaat uit een sensorelement en een versterkingsregelgedeelte. Afhankelijk van de verschillende sensorelementen is het volgsysteem volledig anders. Er zijn hoofdzakelijk twee soorten volgsystemen. Het ene is een capacitief volgsysteem, ook wel een contactloos volgsysteem genoemd. Het andere is een inductief volgsysteem, ook wel een contactvolgsysteem genoemd.

3. Extern lichtpad van de straaltransmissiecomponent: een refractieve spiegel, die wordt gebruikt om de laser in de gewenste richting te geleiden. Om storingen in het straalpad te voorkomen, moeten alle spiegels worden beschermd door een beschermkap en wordt een schoon, positief drukgas in de lens gebracht om vervuiling te voorkomen. Een set goed presterende lenzen focust een straal zonder divergentiehoek tot een oneindig kleine spot. Over het algemeen wordt een lens met een brandpuntsafstand van 5,0 inch gebruikt. Een lens met een brandpuntsafstand van 7,5 inch wordt alleen gebruikt voor materialen met een dikte van meer dan 12 mm.

4. Machinegereedschapswerkbank/machinegereedschapshoofdgedeelte: het machinegereedschapsgedeelte van de lasersnijmachine, het mechanische deel dat de beweging van de X-, Y- en Z-assen mogelijk maakt, inclusief het snijwerkplatform.

5. CNC-systeem Het CNC-systeem bestuurt de werktuigmachine om de bewegingen langs de X-, Y- en Z-assen te realiseren, en regelt tevens het uitgangsvermogen van de laser.

6. Koelsysteem: Koeler: gebruikt om de lasergenerator te koelen. Een laser is een apparaat dat elektrische energie omzet in lichtenergie. De omzettingsgraad van een CO2-laser is bijvoorbeeld doorgaans 20%, en de resterende energie wordt omgezet in warmte. Het koelwater voert de overtollige warmte af, zodat de lasergenerator normaal blijft functioneren. De koeler koelt ook de reflector en de focuslens van het externe optische pad van de machine om een stabiele straaloverdracht te garanderen en effectief te voorkomen dat de lens vervormt of barst door oververhitting.

7. Gasflessen Gasflessen omvatten gasflessen voor het werkmedium van de lasersnijmachine en hulpgasflessen, die worden gebruikt om het industriële gas voor de laseroscillatie aan te vullen en hulpgas te leveren aan de snijkop.

8. Het stofafzuigsysteem zuigt de rook en het stof af die tijdens het proces ontstaan en filtert deze, zodat de uitlaatgasemissies voldoen aan de milieunormen.

9. Luchtkoeldrogers en filters worden gebruikt om schone, droge lucht naar de lasergenerator en het straalpad te voeren, zodat het straalpad en de reflector normaal blijven functioneren.