激光切割机由哪些系统组成

激光技术 | 2019-01-26 00:59

说到激光相信大家都不陌生,特别是激光切割。关于激光的运用,现工业应用越来越广泛。

下面给大家介绍关于激光切割机的相关知识。

激光切割机由哪些系统组成

激光切割机原理

将从激光器发射出的激光,经光路系统聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件达到熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动,最终使材料形成切缝,从而达到切割的目的。

激光切割机系统组成

由激光发射器、切割头、光束传输组件、机床工作台、数控系统、计算机(硬件、软件)、冷却器、保护气瓶、除尘机、空气干燥机等。

1)激光发生器:

? ? ?激光发生器产生激光光源的装置。对于激光切割的用途而言,除了少数场合采用YAG固体激光器外,绝大部分采用电-光转换效率较高并能输出较高功率的CO2气体激光器。由于激光切割对光束质量要求很高,所以不是所有的激光器都能用作切割的。高斯模式适用于小于1500W、低阶模二氧化碳激光器100W-3000W、

多模3000W以上。

2)切割头

? ? ?主要包括喷嘴聚焦透镜聚焦跟踪系统等零件。

切割头驱动装置用于按照程序驱动切割头沿Z轴方向运动,由伺服电机和丝杆或齿轮等传动件组成。

a.喷嘴

喷嘴的形式主要有三种:平行式、收敛式和锥形式。

b.聚焦透镜

? ?利用激光束的能量进行切割,必须把激光器射出的原始光束经过透镜聚焦,才能形成高能量密度的光斑。

? ?中长焦透镜适合于厚板切割,并对跟踪系统的间距稳定度要求较低。短焦透镜只适合于D3以下的薄板切割,短焦对跟踪系统的间距稳定性有较严格的要求,但它对激光的输出功率要求可大大降低。

c.跟踪系统(下期讲解激光跟踪相关知识)

? ?激光切割机聚焦跟踪系统一般是由聚焦切割头跟踪传感器系统组成。切割头包括导光聚焦、水冷、吹气以及机械调整部分组成。

传感器是由传感元件放大控制部分组成。根据传感元件的不同跟踪系统也完全不同,在此,主要有两种形式的跟踪系统,一种是电容式传感器跟踪系统,又称非接触式跟踪系统。另一种是电感式传感器跟踪系统,又称接触式跟踪系统

3)光束传输组件

外光路:折射反射镜,用于将激光导向所需要的方向。为使光束通路不发生故障,所有反射镜都要保护罩加以保护,并通入洁净的正压保护气体以保护镜片不受污染。一套性能良好的透镜会将一无发散角的光束聚焦成无限小的光斑。一般用5.0英寸焦距的透镜。7.5英寸透镜仅用于>12mm厚材。

4)机床工作台

机床主机部分:激光切割机机床部分,实现X、Y、Z轴的运动的机械部分,包括切割工作平台。

5)数控系统:

数控系统控制机床实现X、Y、Z轴的运动,同时也控制激光器的输出功率。

6)冷却系统

冷水机组:用于冷却激光发生器。激光器是利用电能转换成光能的装置,如CO2气体激光器的转换率一般为20%,剩余的能量就变换成热量。冷却水把多余的热量带走以保持激光发生器的正常工作。冷水机组还对机床外光路反射镜聚焦镜进行冷却,以保证稳定的光束传输质量,并有效防止镜片温度过高而导致变形或炸裂。

7)气瓶

气瓶包括激光切割机工作介质气瓶和辅助气瓶,用于补充激光震荡的工业气体和供给切割头用辅助气体。

8)除尘系统

抽出加工时产生的烟尘和粉尘,并进行过滤处理,使废气排放符合环境保护标准。

9)空气冷却干燥机、过滤器

用于向激光发生器和光束通路供给洁净的干燥空气,以保持通路和反射镜的正常工作。

总结

? ?激光切割机的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。在激光切割机中激光束的参数机器数控系统的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件。

选购注意事项

1).先要弄清楚自己企业的生产范围加工材料和切割多大厚度等。激光切割机应用领域涉及手机、电脑、钣金加工、金属加工、电子、印刷、包装、皮革、服装、工业面料、广告、工艺、家具、装饰、医疗器械等众多行业。市面上主流的是3015和2513,即3米乘以1.5米和2.5米乘以1.3,但是幅面这个其实不是问题,一般公司都会配有很多种幅面供客户选择,可以定做。

2)专业人员进行现场模拟解决或提供解决方案,同时也可以拿自己的材料到厂家进打样。