Cięcie laserowe to wysoce precyzyjna i wydajna metoda cięcia i grawerowania różnych materiałów. Wykorzystuje moc laserów do tworzenia czystych i dokładnych cięć. Ta precyzja i dokładność sprawiają, że jest to popularny wybór w przemyśle wytwórczym, jubilerskim i produkcji oznakowań. 

W tym artykule omówimy typowe komponenty systemu cięcia laserowego oraz dwa główne typy laserów stosowanych w cięciu laserowym: lasery światłowodowe i lasery CO2.

Zrozumienie elementów systemu cięcia laserowego

System maszyny do cięcia laserowego składa się z kilku istotnych komponentów, które współpracują ze sobą w celu zapewnienia precyzyjnych i wydajnych wyników cięcia. Znajomość tych komponentów pomoże lepiej zrozumieć proces cięcia. Komponenty te obejmują:

1. Łoże maszyny

Łoże maszyny jest mechaniczną podstawą wycinarki laserowej. Umożliwia ruch osi X, Y i Z oraz zapewnia stabilną platformę roboczą do cięcia.

Napędzane serwomotorem łoże maszyny precyzyjnie pozycjonuje obrabiany przedmiot do cięcia zgodnie z programem sterującym.

2. Generator laserowy

Generator lasera wytwarza źródło światła laserowego wykorzystywane w procesie cięcia. Większość zastosowań cięcia laserowego wykorzystuje lasery gazowe CO2 lub lasery światłowodowe o wysokiej mocy wyjściowej i wydajności konwersji.

Generator lasera musi zapewniać wysokiej jakości wiązkę odpowiednią do cięcia. Różne typy i tryby lasera są wybierane w oparciu o wymagania dotyczące mocy i precyzji cięcia.

3. Laserowa głowica tnąca

Laserowa głowica tnąca składa się z dyszy, soczewki skupiającej i systemu śledzenia ostrości. Jest to urządzenie wyjściowe, które zasila wiązkę laserową do cięcia.

Podczas gdy głowica tnąca podąża z góry określonym torem cięcia, reguluje również wysokość głowicy, aby dostosować się do różnych materiałów, grubości i parametrów cięcia.

4. Serwomotory

Serwomotory mają kluczowe znaczenie dla sterowania mechanicznymi częściami systemu cięcia laserowego. Przekształcają one sygnały napięciowe w precyzyjny moment obrotowy i prędkość, umożliwiając dokładne pozycjonowanie i kontrolę ruchu.

Wysokiej jakości serwomotory zapewniają precyzję cięcia, szybkość pozycjonowania i dokładność pozycjonowania powtórzeń.

5. Zasilacz regulowany

Zasilacz regulowany jest podłączany do systemów zasilania, obrabiarek CNC i laserów. Jego podstawową funkcją jest ochrona systemu przed wpływami zewnętrznymi i zapewnienie stabilnego zasilania dla niezawodnej pracy.

6. Agregat wody lodowej

Agregat wody lodowej odpowiada za chłodzenie generatora lasera. Usuwa nadmiar ciepła generowanego podczas pracy lasera, zapewniając optymalną wydajność i zapobiegając zniekształceniu lub uszkodzeniu soczewki.

Chiller chłodzi również zwierciadło ogniskujące i zewnętrzny odbłyśnik ścieżki optycznej, utrzymując stałą jakość transmisji wiązki.

7. Gospodarz

Host łączy w sobie łoże maszyny, belkę, stół i system osi Z. Umożliwia użytkownikom umieszczenie przedmiotu obrabianego na łożu przed użyciem serwomotoru do napędzania belki i sterowania ruchem w osi Z. Ustawienia można dostosować do konkretnych wymagań.

8. System kontroli

System sterowania zarządza maszyną do cięcia laserowego, umożliwiając precyzyjną kontrolę ruchu osi X, Y i Z. Reguluje również moc wyjściową lasera, aby osiągnąć pożądane wyniki cięcia.

9. Stabilizator

Stabilizator jest podłączony do systemu zasilania, obrabiarki CNC i lasera. Jego podstawową funkcją jest zapobieganie zewnętrznym wpływom sieci, zapewniając stabilną i niezawodną pracę.

10. Odpylacz spalin

Odpylacz usuwa i filtruje pył i dym powstające podczas procesu cięcia.

Zapewnia to, że odprowadzanie spalin jest zgodne z przepisami ochrony środowiska, utrzymując czyste i bezpieczne środowisko pracy.

Jak działa cięcie laserowe? 

Dwa popularne typy laserów używanych do cięcia laserowego to lasery światłowodowe i lasery CO2. Porozmawiajmy o tym, jak działają te lasery:

Lasery światłowodowe

Lasery światłowodowe to najnowszy rodzaj laserów na rynku, oferujący szereg zalet w porównaniu z tradycyjnymi laserami CO2. Jednym z kluczowych zastosowań technologii światłowodowej jest szybki Internet szerokopasmowy. Światłowodowe łącza szerokopasmowe oferują szybsze prędkości w porównaniu z połączeniami DSL lub kablowymi.

Wiązka w laserze światłowodowym jest prowadzona przez kabel światłowodowyzapewniając wyjątkowo prostą wiązkę. W przeciwieństwie do laserów CO2, lasery światłowodowe nie wymagają ciągłego ustawiania optyki w celu kierowania wiązką. To precyzyjne ogniskowanie pozwala na cięcie laserowe skomplikowanych wzorów i dokładne dotarcie nawet do najmniejszych miejsc.

Grawerki światłowodowe mogą znakować niepowlekane metale z mocą zaledwie 20W. Przy wyższych mocach mogą przecinać szeroką gamę metali. Kolejną zaletą laserów światłowodowych jest ich krótki czas reakcji. Po włączeniu lasera światłowodowego jest on natychmiast gotowy do pracy dzięki natychmiastowej reakcji wewnątrz kabla.

Przecinarki laserowe CO2

Lasery CO2 są szeroko stosowane od wielu lat i są znane ze swojej wszechstronności. Lasery te wykorzystują szczelne szklane rurki wypełnione gazem, głównie dwutlenkiem węgla, do tworzenia wiązki laserowej. 

Wysokie napięcie przepływające przez rurkę reaguje z cząsteczkami gazu, zwiększając ich energię i wytwarzając światło. Jednak intensywne światło generuje również ciepło jako produkt uboczny, który może odparować materiały o temperaturze topnienia setek stopni Celsjusza.

Lasery CO2 wykorzystują zwierciadła i techniki ogniskowania do kierowania i koncentrowania wiązki laserowej na materiale roboczym. Rura ma częściowo odbijające lustro na jednym końcu i całkowicie odbijające lustro na drugim. Lustra te kontrolują siłę lasera, a także pomagają kierować laserem zgodnie z projektem CNC. 

Wewnątrz głowicy lasera ostatnie zwierciadło przekierowuje wiązkę pionowo przez soczewkę skupiającą na obrabiany materiał. Soczewka skupiająca precyzyjnie dostraja kierunek lasera, zapewniając jego koncentrację w dokładnie określonym miejscu. Skupiając wiązkę lasera od średnicy około 7 mm do około 0,1 mm, laser może odparować bardzo ograniczony obszar materiału, co skutkuje bardzo dokładnymi wynikami.

Wnioski

Cięcie laserowe to idealne połączenie mechaniki precyzyjnej i zaawansowanej technologii laserowej. Dzięki wyjątkowej dokładności ma moc rzeźbienia, wytrawiania i cięcia materiałów z niezrównaną precyzją. Każdy element maszyny do cięcia laserowego płynnie ze sobą współpracuje. 

Firmy mogą wybrać najlepsze rozwiązanie do cięcia dla swoich potrzeb, znając komponenty i działanie systemów cięcia laserowego.