станок для лазерной резки

В преобразовании и модернизации обрабатывающей промышленности,станки для лазерной резкиявляются ключевым оборудованием для достижения «точного и гибкого производства». По сравнению с традиционной плазменной резкой значение Ra шероховатости поверхности разреза было снижено с 50 мкм до менее 5 мкм, а коэффициент использования материала увеличился с 85% до более 95%. Одно-устройство высокой мощности может заменить 3–4 традиционных станка и стало основным производственным инструментом для обработки корпусов аккумуляторных батарей транспортных средств на новых источниках энергии, производства компонентов аэрокосмической отрасли и прецизионного формования листового металла.

Машины для лазерной резки завершают обработку посредством непрерывного процесса «генерация лазера – передача луча – фокусировка и резка – удаление отходов», полагаясь на координацию нескольких систем, таких как оптика, механика, электричество и числовое управление. Его технические принципы можно разделить на два основных аспекта: основная структура и технология обработки.

Современные станки лазерной резки состоят из пяти функциональных модулей, и точность каждого модуля должна контролироваться на уровне микрометра, чтобы обеспечить стабильное качество резки.

Лазерная система: The core power source is classified into three types according to the working medium: fiber laser, CO₂ laser, and solid-state laser. Fiber lasers have high photoelectric conversion efficiency (>30%) и низкие затраты на техническое обслуживание. Основная мощность варьируется от 1000 до 3000 Вт. Волоконный лазер IPG Photonics мощностью 30 кВт может резать углеродистую сталь толщиной 10 мм со скоростью до 12 м/мин. CO₂-лазер подходит для не-обработки металлов, имеет длину волны 10,6 мкм, а точность резки акрила может достигать ±0,02 мм. Твердотельные-лазеры в основном ориентированы на прецизионную микро-обработку с шириной импульса всего лишь фемтосекундного уровня.

Система передачи луча:Состоит из оптического волокна, кабеля, коллимирующего и фокусирующего зеркала. Потери при передаче по оптическому волокну меньше или равны 0,2 дБ/км; фокусирующее зеркало, изготовленное из материала ZnSe, имеет погрешность фокусного расстояния менее или равную ±0,1 мм, благодаря чему минимальный диаметр пятна лазерного луча после фокусировки может достигать 0,1 мм. Модели высокого класса-оснащены динамическими фокусирующими головками со скоростью отклика менее или равной 50 мкс, которые могут компенсировать ошибки колебаний материала в реальном времени.

Система исполнения движений:Включает в себя портальные станки, серводвигатели и шариковые винты. Точность позиционирования станка меньше или равна ±0,02 мм/м, а точность повторного позиционирования меньше или равна ±0,01 мм. Высококлассные модели-с приводом от линейных двигателей имеют ускорение до 2g и скорость холостого хода более 120 м/мин, что делает их подходящими для высокоскоростной и точной резки.

Вспомогательная система:Включает в себя устройства подачи газа, охлаждения и пылеудаления. Вспомогательные газы классифицируются по процессам: кислород (для содействия горению и ускоренной резки), азот (для защиты от окисления) и аргон (для инертной защиты) с регулируемым диапазоном давления 0,1–2,0 МПа. В системе охлаждения используется промышленный охладитель с точностью регулирования температуры ±0,5 градуса, что обеспечивает стабильную рабочую температуру лазера на уровне 20–25 градусов. Система пылеудаления имеет отрицательное давление не менее 15 кПа и может собирать более 95% дыма и пыли при резке.

Пред-подготовка к эксплуатации:Место установки оборудования должно иметь хорошую вентиляцию, сопротивление заземления не более 4 Ом, а вокруг него должна быть организована предупреждающая зона шириной 2 метра. Убедитесь, что устройство блокировки лазера и защитная крышка не повреждены, а также убедитесь, что давление в системе охлаждения (нормальное: 0,2–0,5 МПа) и давление газа находятся в пределах допустимого диапазона. Операторы должны носить защитные очки от лазера (с защитной длиной волны, соответствующей типу лазера).

Запреты на эксплуатацию:Не разрезайте герметичные контейнеры, а также легковоспламеняющиеся и взрывоопасные материалы. Никогда не наблюдайте за лазерным лучом без защиты. Не открывайте защитную крышку режущей головки во время работы оборудования. Только уполномоченный персонал может эксплуатировать оборудование.

Особые условия работы:При резке отражающих материалов (таких как алюминий и медь) установите антибликовые пленки, чтобы предотвратить повреждение лазера отражением лазера. При обработке толстых листов уменьшите скорость резания и увеличьте время продувки газом. Предварительно прогрейте систему охлаждения в течение 15 минут в условиях низких-зимних температур (когда температура масла ниже 15 градусов).

Экстренное реагирование:В случае неисправности лазера немедленно отключите основное питание и обратитесь к профессиональному персоналу для ремонта.

Ежедневный осмотр:Проверьте линзу режущей головки на предмет загрязнения (при обнаружении пятен немедленно очистите безводным этанолом), проверьте герметичность газопровода и очистите рабочий стол от остатков отходов. Еженедельно проверяйте герметичность разъема оптоволокна и калибруйте оптический путь лазера.

Регулярное техническое обслуживание:Ежемесячно заменяйте фильтрующий элемент системы охлаждения и проверяйте уровень смазочного масла серводвигателя. Ежеквартально очищайте лазер от пыли и проверяйте затухание мощности лазера (замените лазер, если затухание превышает 10%). Ежегодно калибруйте точность станка, чтобы ошибка позиционирования не превышала ±0,02 мм.