Vi siete mai chiesti cosa fa funzionare una macchina per il taglio laser? In questo post del blog, ci addentreremo nei meccanismi interni di queste macchine ad alta precisione che hanno rivoluzionato il settore della lavorazione dei metalli. Il nostro esperto ingegnere meccanico analizzerà i componenti chiave, dal potente laser in fibra all'intricato sistema di raffreddamento, e spiegherà come lavorano insieme per offrire prestazioni di taglio senza precedenti. Preparatevi ad apprezzare la tecnologia che sta dietro a queste meraviglie dell'ingegneria moderna!
La macchina per il taglio laser è un dispositivo di taglio efficiente e di alta precisione, ampiamente utilizzato nell'industria della lavorazione dei metalli. È costituita principalmente dai seguenti componenti principali:
Laser a fibra: Il laser a fibre è il cuore della macchina da taglio laser e uno dei componenti più costosi. Influisce direttamente sulle prestazioni del dispositivo di taglio e sull'intero processo di taglio. Tra i marchi di laser in fibra più diffusi sul mercato vi sono la tedesca IPG, la britannica SPI e la cinese Raycus.
Macchina utensile Corpo principale: Comprende la piattaforma di taglio utilizzata per posizionare il pezzo da tagliare e in grado di muoversi con precisione in base al programma di controllo. La parte della macchina utensile realizza il movimento degli assi X, Y e Z e costituisce la base per l'operazione di taglio.
Componenti per la trasmissione del fascio: Tra questi vi sono gli espansori di fascio, le lenti protettive e altri ancora. Questi componenti possono modificare il diametro e l'angolo di divergenza del fascio laser, proteggendo al tempo stesso le lenti dai danni provocati dagli schizzi di detriti.
Sistema di raffreddamento: Il processo di taglio laser genera una quantità significativa di calore, da cui la necessità di un sistema di raffreddamento per mantenere il normale funzionamento e prolungare la vita dell'apparecchiatura. Il sistema di raffreddamento comprende in genere un sistema di raffreddamento ad acqua e un sistema di raffreddamento ad aria.
Sistema di alimentazione del gas: Fornisce gas ausiliari per il processo di taglio, come ossigeno e azoto. Questi gas servono a raffreddare e pulire l'area di taglio, migliorando la qualità e l'efficienza del taglio.
Testa di taglio laser: Comprende la cavità, il supporto della lente di messa a fuoco, la lente di messa a fuoco e altri componenti. Il dispositivo di guida viene utilizzato per spostare la testa di taglio lungo la direzione dell'asse Z in base al programma, ottenendo un taglio preciso del materiale.
Cabinet di controllo numerico a microcomputer: Controlla l'intero processo di funzionamento del dispositivo di taglio. Tutti i comandi operativi per il macchina per il taglio laser in fibra vengono emessi da qui.
In conclusione, i componenti principali della macchina da taglio laser comprendono il laser in fibra, il corpo principale della macchina utensile, i componenti di trasmissione del fascio, il sistema di raffreddamento, il sistema di alimentazione del gas, la testa di taglio laser e l'armadio di controllo numerico del microcomputer. Questi componenti lavorano insieme, assicurando le capacità di taglio efficienti e precise della macchina da taglio laser.
Le attrezzature ausiliarie per le taglierine laser comprendono:
Vediamo come funziona: dividerò la taglierina laser in 14 parti e spiegherò ciascuna di esse in dettaglio.
La parte meccanica della taglierina laser è responsabile del movimento sugli assi X, Y e Z, compresa la piattaforma di lavoro per il taglio. La stabilità della macchina utensile è fondamentale per le macchine di taglio laser in fibra, in quanto influisce direttamente sulla precisione di taglio.
Attualmente, le macchine utensili più diffuse sul mercato sono quelle a portale, a sbalzo e a trave.
Ogni tipo di macchina utensile ha le proprie funzioni, come ad esempio le macchine utensili a trave, utilizzate principalmente dai grandi produttori per il taglio dei materiali, e le macchine utensili 3D. taglio laser in fibra essendo utilizzato principalmente nell'industria automobilistica.
Un dispositivo che produce una sorgente di luce laser è noto come generatore laser. Il generatore laser è la principale fonte di alimentazione delle apparecchiature laser, simile al motore di un'automobile, ed è il componente più costoso delle macchine per il taglio laser in fibra.
Attualmente, i marchi di generatori laser in fibra importati sul mercato includono, tra gli altri, i tedeschi IPG, ROFIN e gli inglesi SPI.
Con i progressi della tecnologia, i marchi di laser nazionali come Raycus e Max, che si sono fatti conoscere sul mercato per il loro elevato rapporto costo-prestazioni.
L'obiettivo del laser è il componente più comunemente utilizzato nella tecnologia a fibre ottiche. taglio laser apparecchiature. Diversi dispositivi ottici contengono lenti laser, ognuna delle quali ha uno scopo diverso, come lenti a riflessione totale, lenti a semi-riflessione e lenti di messa a fuoco.
La qualità della lente influisce direttamente sulla potenza di uscita del laser, influenzando così le prestazioni complessive della macchina. Le lenti importate hanno una durata maggiore e un migliore effetto di taglio rispetto alle lenti nazionali, ma sono molto più costose.
Il sistema di controllo è il sistema operativo principale della macchina da taglio laser in fibra, che controlla principalmente i movimenti degli assi X, Y e Z e regola la potenza di uscita del laser. La sua qualità determina la stabilità delle prestazioni operative della macchina.
La precisione e l'effetto di taglio possono essere efficacemente migliorati attraverso un controllo accurato del software.
Il collegamento tra il generatore laser, il laser cutter e il sistema di alimentazione serve principalmente a prevenire le interferenze della rete elettrica esterna.
La testa di taglio è il dispositivo di uscita laser di una macchina per il taglio laser in fibra, costituito da un ugello, una lente di messa a fuoco e un sistema di tracciamento della messa a fuoco.
Il dispositivo di azionamento della testa di taglio, costituito da un servomotore, un'asta a vite o un ingranaggio, sposta la testa di taglio lungo l'asse Z come programmato.
Tuttavia, l'altezza della testa di taglio laser deve essere regolata e controllata in base al materiale, allo spessore e al metodo di taglio utilizzato.
Il processo di controllo dell'intero dispositivo di taglio.
Il motore della macchina di taglio laser è un componente cruciale del sistema di movimento. Le prestazioni del motore influiscono direttamente sulla qualità della lavorazione e sull'efficienza produttiva del prodotto.
Attualmente, i motori comunemente utilizzati sono il motore passo-passo e il servomotore, che vengono selezionati in base ai requisiti del settore e dell'oggetto di lavorazione.
Motore passo-passo: Hanno una velocità di avvio rapida, sono reattivi e sono adatti per le lavorazioni di incisione e taglio. I prezzi sono accessibili e molte marche offrono diverse opzioni di prestazioni.
Servomotore: Ha una velocità di movimento elevata, un funzionamento regolare, un'alta capacità di carico e prestazioni stabili. È ideale per le industrie e i prodotti con elevati requisiti di lavorazione, in quanto garantisce una lavorazione uniforme dei bordi e una rapida velocità di taglio, anche se è più costosa.
Il sistema di raffreddamento viene utilizzato per raffreddare il generatore laser di una macchina per il taglio laser in fibra. Il generatore laser converte l'energia elettrica in energia luminosa, con un tasso di conversione di 20% nel caso di un laser CO2. L'energia rimanente viene convertita in calore.
Il sistema di raffreddamento ad acqua rimuove il calore in eccesso per garantire il corretto funzionamento del generatore laser.
Il refrigeratore raffredda anche il riflettore del percorso ottico esterno e lo specchio di messa a fuoco per garantire una qualità stabile della trasmissione del fascio e prevenire la deformazione o la rottura delle lenti a causa del surriscaldamento.
Il mezzo di lavoro del laser cutter e le bombole di gas ausiliarie sono incluse.
Questi gas servono come integratori industriali per l'oscillazione del laser e come gas ausiliari per il funzionamento della testa di taglio.
Fornire e immagazzinare l'aria compressa.
Il sistema di alimentazione dell'aria serve a fornire aria pulita e secca al generatore laser e al percorso del raggio laser, garantendo il normale funzionamento del percorso e dei riflettori.
I fumi e le polveri generati durante il processo di fabbricazione devono essere filtrati e trattati per soddisfare gli standard di protezione ambientale.
Eliminare i materiali di scarto e i rifiuti generati durante la lavorazione.
Le macchine da taglio laser utilizzano principalmente due tipi di sistemi di raffreddamento: il sistema di raffreddamento a circolazione d'acqua e il sistema di raffreddamento a circolazione di refrigerante.
Sistema di raffreddamento a circolazione d'acqua:
Il principio di funzionamento di questo sistema prevede che il liquido refrigerante si strozzi e si depressurizzi attraverso un tubo capillare, fluendo nell'evaporatore. Qui vaporizza, assorbendo il calore dell'acqua raffreddata dal sistema di raffreddamento a circolazione d'acqua esterno, trasformandosi in vapore refrigerante ad alta temperatura che viene aspirato nel compressore. Una volta all'interno del compressore, viene compresso in vapore ad alta temperatura e ad alta pressione per essere scaricato. Tuttavia, può presentare degli svantaggi, come la necessità di una manutenzione regolare per evitare l'ostruzione o le perdite dei tubi e, in alcuni casi, problemi di qualità dell'acqua che possono compromettere il funzionamento a lungo termine dell'apparecchiatura.
Sistema di raffreddamento a circolazione di refrigerante:
Questo sistema, simile al sistema di raffreddamento a circolazione d'acqua, ottiene effetti di raffreddamento attraverso la circolazione del refrigerante. Il suo vantaggio consiste nel fornire effetti di raffreddamento più precisi e stabili, soprattutto quando si tratta di sistemi laser ad alta densità di potenza. Tuttavia, questo sistema ha in genere un costo più elevato e può richiedere un'assistenza tecnica professionale per la manutenzione e la risoluzione dei problemi.
La scelta del giusto sistema di raffreddamento è fondamentale per garantire il normale funzionamento della macchina di taglio laser e prolungarne la durata. Il sistema di raffreddamento a circolazione d'acqua, grazie al suo costo ridotto e alla facilità di manutenzione, è ampiamente utilizzato, mentre il sistema di raffreddamento a circolazione di refrigerante, con la sua capacità di raffreddamento efficiente e preciso, è adatto ad applicazioni con requisiti di raffreddamento più elevati. Gli utenti devono scegliere il tipo di sistema di raffreddamento più appropriato in base alle loro esigenze specifiche e al loro budget.
Per ottimizzare il sistema di alimentazione del gas di una macchina per il taglio laser per migliorare l'efficienza e la qualità del taglio, è necessario considerare i seguenti aspetti:
Scegliere il gas ausiliario appropriato: Selezionare il gas ausiliario più adatto in base ai diversi materiali e ai requisiti di taglio. Ad esempio, l'azoto è utilizzato principalmente come gas ausiliario nel settore del taglio laser. Il laser ad anidride carbonica è uno dei laser a gas più utilizzati per il taglio laser.
Mantenere la consistenza del gas ausiliario: La macchina laser richiede una pressione e un flusso di gas ausiliari costanti per mantenere la qualità del taglio. Eventuali guasti all'alimentazione del gas possono provocare inutili cali di pressione, compromettendo la qualità della produzione.
Ottimizzare il gasdotto di approvvigionamento: La lunghezza e il diametro della tubazione di alimentazione del gas determinano il flusso del gas ausiliario. Idealmente, la tubazione di alimentazione dovrebbe avere la minima curvatura per ridurre la resistenza al flusso del gas, garantendo la stabilità e la sufficienza dell'alimentazione del gas.
Regolare la distanza tra l'ugello e il materiale: Regolando la distanza tra l'ugello e il materiale, è possibile migliorare efficacemente l'efficienza di taglio dell'apparecchiatura.
Aumentare la potenza: Un aumento adeguato della potenza del laser può migliorare la velocità e la qualità del taglio, garantendo al contempo la sicurezza.
Stabilire un buon ambiente di lavoro: Una temperatura favorevole dell'ambiente di lavoro è altrettanto importante per l'efficienza e la qualità di taglio della macchina di taglio laser.
Utilizzare un generatore di azoto professionale: Ottimizzando un generatore di azoto professionale per il taglio laser PSA, è possibile fornire azoto di alta qualità per il processo di taglio laser, migliorando così l'efficienza e la qualità del taglio.
L'armadio di controllo numerico del microcomputer svolge un ruolo fondamentale nelle macchine di taglio laser. Costituisce il cuore del sistema di taglio laser insieme al generatore laser, ai componenti di trasmissione del fascio, al banco di lavoro (macchina utensile), al raffreddatore e al computer.
La funzione principale dell'armadio di controllo numerico a microcomputer è quella di controllare il movimento preciso e il processo di taglio del laser attraverso la programmazione del computer, assicurando che il laser operi con precisione sul pezzo in lavorazione lungo un percorso predeterminato.
La cabina di controllo numerico a microcomputer influisce notevolmente sulla precisione della lavorazione.
In primo luogo, garantisce un'elevata precisione e qualità durante il processo di taglio laser, controllando con precisione la potenza di uscita e la velocità di movimento del laser.
In secondo luogo, l'armadio di controllo numerico a microcomputer regola i parametri di taglio, come la posizione del punto focale e la pressione del gas, in base ai diversi tipi e spessori di materiale per soddisfare le varie esigenze di taglio, migliorando ulteriormente la precisione della lavorazione.
Inoltre, supporta la pianificazione di percorsi di taglio complessi, consentendo alla macchina di taglio laser di eseguire tagli efficienti e precisi su forme di pezzi complessi, migliorando significativamente l'efficienza di lavorazione e il tasso di rendimento.
L'armadio di controllo numerico a microcomputer non è solo un componente chiave delle macchine da taglio laser, ma svolge anche un ruolo decisivo nel garantire l'accuratezza della lavorazione, nell'aumentare l'efficienza della produzione e nel migliorare la qualità del prodotto.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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