Heb je je ooit afgevraagd hoe een lasersnijmachine werkt? In deze blogpost duiken we diep in het binnenste van deze uiterst precieze machines die een revolutie teweeg hebben gebracht in de metaalverwerkende industrie. Onze deskundige werktuigbouwkundig ingenieur zal de belangrijkste onderdelen uitsplitsen, van de krachtige fiberlaser tot het ingewikkelde koelsysteem, en uitleggen hoe ze samenwerken om ongeëvenaarde snijprestaties te leveren. Bereid je voor op een nieuwe waardering voor de technologie achter deze wonderen van de moderne techniek!
De lasersnijmachine is een zeer nauwkeurig, efficiënt snijapparaat dat veel gebruikt wordt in de metaalverwerkende industrie. Het bestaat voornamelijk uit de volgende kerncomponenten:
Vezellaser: De fiberlaser is het hart van de lasersnijmachine en een van de duurste onderdelen. Het heeft een directe invloed op de prestaties van het snijapparaat en het hele snijproces. Populaire merken fiberlasers op de markt zijn onder andere het Duitse IPG, het Britse SPI en het Chinese Raycus.
Gereedschapsmachine Hoofdgedeelte: Dit omvat het snij-werkplateau dat wordt gebruikt om het te snijden werkstuk te plaatsen en dat nauwkeurig kan bewegen volgens het besturingsprogramma. Het werktuigmachineonderdeel realiseert de beweging van de X-, Y- en Z-as en vormt de basis voor de snijbewerking.
Straaloverbrengingscomponenten: Dit zijn onder andere bundelverbreders en beschermende lenzen. Deze onderdelen kunnen de diameter en divergentiehoek van de laserstraal veranderen terwijl ze de lens beschermen tegen schade door opspattend vuil.
Koelsysteem: Het lasersnijproces genereert een aanzienlijke hoeveelheid warmte, vandaar de behoefte aan een koelsysteem om de normale werking te behouden en de levensduur van de apparatuur te verlengen. Het koelsysteem bestaat meestal uit een circulerend waterkoelings- en luchtkoelsysteem.
Gastoevoersysteem: Deze levert hulpgassen voor het snijproces, zoals zuurstof en stikstof. Deze gassen dienen om het snijgebied te koelen en te reinigen, wat de snijkwaliteit en -efficiëntie verbetert.
Lasersnijkop: Dit omvat de holte, de houder voor de focuslens, de focuslens en andere onderdelen. Het aandrijfmechanisme wordt gebruikt om de snijkop langs de Z-as te bewegen volgens het programma, waardoor het materiaal nauwkeurig wordt gesneden.
Kabinet voor microcomputer-numerieke besturing: Dit bestuurt het volledige werkproces van het snijmechanisme. Alle bedieningscommando's voor de fiber lasersnijmachine worden vanaf hier uitgegeven.
De belangrijkste componenten van de lasersnijmachine zijn dus de fiberlaser, de behuizing van de machine, de componenten voor de straaloverdracht, het koelsysteem, het gastoevoersysteem, de lasersnijkop en de microcomputer met numerieke besturing. Deze componenten werken samen en zorgen ervoor dat de lasersnijmachine efficiënt en nauwkeurig kan snijden.
De hulpapparatuur voor lasersnijders omvat:
Laten we er eens in duiken en ik zal de lasersnijder in 14 delen opsplitsen en elk deel in detail uitleggen.
Het mechanische deel van de lasersnijmachine is verantwoordelijk voor de beweging in de X-, Y- en Z-as, inclusief het snijwerkplatform. De stabiliteit van de machine is cruciaal voor fiberlasersnijmachines, omdat deze direct van invloed is op de snijprecisie.
Momenteel zijn de meest gebruikte bewerkingsmachines op de markt het portaaltype, cantilever type en balktype.
Elk type bewerkingsmachine heeft zijn eigen functies. Zo worden bewerkingsmachines met balken vooral gebruikt door grote fabrikanten voor het snijden van materiaal en 3D-bewerkingsmachines voor 3D-bewerkingsmachines. fiber lasersnijden wordt voornamelijk gebruikt in de auto-industrie.
Een apparaat dat een laserlichtbron produceert staat bekend als een lasergenerator. De lasergenerator is de belangrijkste krachtbron van laserapparatuur, vergelijkbaar met de motor in een auto en is het duurste onderdeel van fiberlasersnijmachines.
Momenteel zijn de geïmporteerde fiberlasergeneratormerken op de markt onder andere het Duitse IPG, ROFIN en het Britse SPI.
Met de vooruitgang in technologie zijn binnenlandse lasermerken zoals Raycus en Max zijn ook opgekomen en hebben op de markt erkenning gekregen voor hun hoge kosten-prestatieverhouding.
De laserlens is de meest gebruikte component in vezeloptica. lasersnijden apparatuur. Verschillende optische apparaten bevatten laserlenzen die elk een ander doel dienen, zoals volledig reflecterende lenzen, halfreflecterende lenzen en focusserende lenzen.
De kwaliteit van de lens heeft een directe invloed op het uitgangsvermogen van de laser en daarmee op de algehele prestaties van de machine. Hoewel geïmporteerde lenzen langer meegaan en een beter snijeffect hebben dan binnenlandse lenzen, zijn ze veel duurder.
Het besturingssysteem is het primaire besturingssysteem van de fiberlasersnijmachine, dat voornamelijk de bewegingen van de X-, Y- en Z-as regelt en het uitgangsvermogen van de laser regelt. De kwaliteit ervan bepaalt de stabiliteit van de werking van de machine.
De precisie en het snijeffect kunnen effectief worden verbeterd door nauwkeurige besturing van de software.
De verbinding tussen de lasergenerator, de lasersnijder en het voedingssysteem dient voornamelijk om interferentie van het externe voedingsnetwerk te voorkomen.
De snijkop is het laseruitvoerapparaat van een fiberlasersnijmachine en bestaat uit een straalpijp, een focuslens en een focusvolgsysteem.
De aandrijving van de snijkop, die bestaat uit een servomotor, schroefstang of tandwiel, beweegt de snijkop langs de Z-as zoals geprogrammeerd.
De hoogte van de lasersnijkop moet echter worden aangepast en geregeld, afhankelijk van het materiaal, de dikte en de snijmethode die wordt gebruikt.
Het proces om het hele snijmechanisme te besturen.
De motor van de lasersnijmachine is een cruciaal onderdeel van het bewegingssysteem. De prestaties van de motor hebben een directe invloed op de verwerkingskwaliteit en de productie-efficiëntie van het product.
Momenteel zijn de meest gebruikte motoren de stappenmotor en servomotor, die worden geselecteerd op basis van de vereisten van de industrie en het verwerkingsobject.
Stappenmotor: Hij start snel op, reageert snel en is geschikt voor graveer- en snijbewerkingen. Ze zijn betaalbaar en veel merken bieden verschillende prestatieopties.
Servomotor: Het heeft een snelle bewegingssnelheid, soepele werking, hoge belastbaarheid en stabiele prestaties. Hij is ideaal voor industrieën en producten met hoge verwerkingseisen en biedt een soepele randverwerking en snelle snijsnelheid, hoewel hij duurder is.
Het koelsysteem wordt gebruikt om de lasergenerator van een fiberlasersnijmachine te koelen. De lasergenerator zet elektrische energie om in lichtenergie, met een conversiesnelheid van 20% in het geval van een CO2 laser. De resterende energie wordt omgezet in warmte.
Het koelwatersysteem voert de overtollige warmte af om de lasergenerator goed te laten functioneren.
De koeler koelt ook de externe optische reflector en de focusspiegel om een stabiele straaltransmissiekwaliteit te garanderen en vervorming of barsten van de lens door oververhitting te voorkomen.
Het werkmedium en de hulpgascilinders van de lasersnijder zijn inbegrepen.
Deze gassen dienen als industriële supplementen voor laseroscillatie en als hulpgassen voor de werking van de snijkop.
Perslucht beschikbaar stellen en opslaan.
Het luchttoevoersysteem wordt gebruikt om schone en droge lucht te leveren aan de lasergenerator en het traject van de laserstraal, waardoor de normale werking van het traject en de reflectoren wordt gegarandeerd.
De rook en het stof die vrijkomen tijdens het fabricageproces moeten worden gefilterd en behandeld om te voldoen aan de milieubeschermingsnormen.
Elimineer de restmaterialen en afvalstoffen die tijdens de verwerking ontstaan.
Lasersnijmachines gebruiken voornamelijk twee soorten koelsystemen: het koelsysteem met watercirculatie en het koelsysteem met koelmiddelcirculatie.
Koelsysteem met watercirculatie:
Het werkingsprincipe van dit systeem is dat de koelvloeistof door een capillaire buis smoort en drukloos wordt en in de verdamper stroomt. Hier verdampt het en absorbeert het de warmte van het gekoelde water van het externe watercirculatie koelsysteem, waardoor het verandert in koelmiddeldamp met een hoge temperatuur die in de compressor wordt gezogen. Eenmaal in de compressor wordt het samengeperst tot damp met een hoge temperatuur en hoge druk voor afvoer. Het kan echter nadelen hebben, zoals regelmatig onderhoud om verstoppingen of lekken van leidingen te voorkomen, en in sommige gevallen kunnen problemen met de waterkwaliteit de werking van de apparatuur op lange termijn beïnvloeden.
Koelmiddelcirculatie Koelsysteem:
Dit systeem, dat vergelijkbaar is met het koelsysteem met watercirculatie, bereikt koeleffecten door de circulatie van het koelmiddel. Het voordeel ligt in het leveren van nauwkeurigere en stabielere koelingseffecten, vooral bij lasersystemen met een hoge vermogensdichtheid. Dit systeem is echter meestal duurder en vereist mogelijk professionele technische ondersteuning voor onderhoud en probleemoplossing.
De keuze van het juiste koelsysteem is cruciaal om de normale werking van de lasersnijmachine te garanderen en de levensduur te verlengen. Het koelsysteem met watercirculatie wordt vanwege de lagere kosten en het onderhoudsgemak veel gebruikt, terwijl het koelsysteem met koelcirculatie, met zijn efficiënte en nauwkeurige koelvermogen, geschikt is voor toepassingen met hogere koelvereisten. Gebruikers moeten het meest geschikte type koelsysteem kiezen op basis van hun specifieke behoeften en budget.
Om het gastoevoersysteem van een lasersnijmachine te optimaliseren voor een betere snijefficiëntie en -kwaliteit, moet je de volgende aspecten in overweging nemen:
Kies het juiste hulpgas: Selecteer het meest geschikte hulpgas op basis van verschillende materialen en snijvereisten. Stikstof wordt bijvoorbeeld voornamelijk gebruikt als belangrijk hulpgas in de lasersnijindustrie. De kooldioxidelaser is een van de meest gebruikte gaslasers voor lasersnijden.
De consistentie van het hulpgas handhaven: De lasermachine heeft een constante hulpgasdruk en -stroom nodig om de snijkwaliteit te behouden. Storingen in de gastoevoer kunnen leiden tot onnodige drukdalingen, wat de productiekwaliteit beïnvloedt.
De gastoevoerleiding optimaliseren: De lengte en diameter van de gastoevoerleiding bepalen de stroom van het hulpgas. In het ideale geval heeft de toevoerleiding zo min mogelijk buigingen om de weerstand van de gasstroom te verminderen en de stabiliteit en toereikendheid van de gastoevoer te garanderen.
Pas de afstand tussen de spuitmond en het materiaal aan: Door de afstand tussen de spuitmond en het materiaal aan te passen, kun je de snijefficiëntie van de apparatuur effectief verbeteren.
Vermogen verhogen: Een juiste verhoging van het laservermogen kan de snijsnelheid en -kwaliteit verbeteren en tegelijkertijd de veiligheid garanderen.
Zorg voor een goede werkomgeving: Een gunstige temperatuur van de werkomgeving is net zo belangrijk voor de efficiëntie en snijkwaliteit van de lasersnijmachine.
Gebruik een professionele stikstofgenerator: Door een professionele PSA lasersnij-stikstofgenerator te optimaliseren, kunt u stikstof van hoge kwaliteit leveren voor het lasersnijproces en zo de snijefficiëntie en -kwaliteit verbeteren.
De microcomputer numerieke besturingskast speelt een centrale rol in lasersnijmachines. Hij vormt de kern van het lasersnijsysteem in combinatie met de lasergenerator, de componenten voor de straaloverdracht, de werkbank (werktuigmachine), de koeler en de computer.
De belangrijkste functie van de microcomputer numerieke besturingskast is het regelen van de precieze beweging en het snijproces van de laser door middel van computerprogrammering, zodat de laser nauwkeurig op het werkstuk werkt volgens een vooraf bepaald pad.
De microcomputergestuurde numerieke besturingskast is van grote invloed op de bewerkingsnauwkeurigheid.
Ten eerste zorgt het voor hoge precisie en kwaliteit tijdens het lasersnijproces door het uitgangsvermogen en de bewegingssnelheid van de laser nauwkeurig te regelen.
Ten tweede past de microcomputer met numerieke besturing snijparameters zoals de locatie van het brandpunt en de gasdruk aan op basis van verschillende materiaalsoorten en -diktes om te voldoen aan verschillende snijbehoeften, waardoor de bewerkingsnauwkeurigheid nog verder wordt verbeterd.
Bovendien ondersteunt het complexe snijpadplanning, waardoor de lasersnijmachine efficiënt en nauwkeurig kan snijden op complexe werkstukvormen, waardoor de verwerkingsefficiëntie en het rendement aanzienlijk verbeteren.
De microcomputer numerieke besturingskast is niet alleen een belangrijk onderdeel van lasersnijmachines, maar speelt ook een doorslaggevende rol bij het garanderen van de bewerkingsnauwkeurigheid, het verbeteren van de productie-efficiëntie en het verbeteren van de productkwaliteit.