Все об устройстве лазерного станка с ЧПУ
Лазерный станок с ЧПУ дает возможность обрабатывать материалы быстрее и с более высокой точностью. Чтобы сохранить функционирование такого станка как можно дольше, нужно знать принцип его устройства. О нем мы и расскажем в статье.
Устройство лазерного станка
Координатный стол
Данная часть необходима для максимально точного позиционирования фокусирующего элемента. Позиционирование происходит относительно самого изделия. От данной составляющей устройства зависит много характеристик конечного изделия: точность контуров, скорость работы при контурном рисовании и гравировке, а также общее качество полученной детали.
За несущую функцию отвечает корпус станка либо станина. По этой причине к ней выдвигаются особые требования относительно жесткости и геометрической точности. Для обеспечения плавного и при этом точного движения подвижных частей на станину устанавливаются направляющие. Важно обращать внимание на качество направляющих, поскольку от них зависит нагрузка на приводящую часть всей конструкции и долговечность лазерного станка.
Приводом, который передает усилие с мотора на подвижные детали, могут быть зубчатые ремни или шарико-винтовые пары. Есть много вариантов, позволяющих сконструировать приводы. Каждый из них отличается рядом преимуществ и выбирается исходя из сферы применения лазера. Движение конструкции обеспечивает мотор, на каждую ось стола он отдельный.
Главный управляющий элемент — контролер. Программа передается ему через компьютер, а затем перемещает зеркала летающей оптики посредством координатного стола.
- Длина/диаметр лазерного излучателя (мм) 870/55
- Подъемный стол Да (электровинтовой)
- Потребляемая мощность <1300 Вт
- Система управления Цифровой сигнальный процессор DSP
- Скорость гравировки 0 - 1000
- Тип лазерного излучения СО2
- Точность гравирования 0,01
- Охлаждение Водяное
Летающая оптика
Система зеркал устанавливается на подвижных деталях координатного стола. Это необходимо для того, чтобы излучение лазера попадало в точное место на материале. Как только луч покидает излучающий элемент, он встречается с неподвижным зеркалом. При этой встрече луч сменяет траекторию движения.
Чтобы сохранить энергию луча, зеркало обработано специальным составом и отполировано (иногда вместо полировки используют состав, направленный на уменьшение рассеивания). После отражения от неподвижного зеркала луч направляется ко второму зеркалу, оно уже подвижное и направляет луч к третьему зеркалу. Это зеркало направляет луч в линзу.
Диаметр луча в некоторых случаях достигает 10 мм, все зависит от мощности элемента излучения. Линза направляет энергию луча в мельчайшее пятно, диаметр которого не превышает 0,2 мм. В итоге вся энергия сосредотачивается в этом пятнышке.
Лазерная лампа
Излучающим элементом в лазерных станках чаще всего выступают стеклянные лампы. Лазерные лампы наполняют газовыми смесями, основу которых составляют углекислоты. При включении лазера на электроды подается высокое напряжение, которое и приводит к образованию тлеющего разряда.
В разряде электроны двигаются по электроду (от положительно заряженного до отрицательного). Как только происходит перенасыщение энергией, начинается свечение (происходит за счет выделения фотонов). Фотоны инерционно пролетают электрод и отражаются в полупрозрачном зеркале. Затем они двигаются ко второму, непрозрачному зеркалу. Во время этого движения происходит столкновение фотонов с электронами, в результате которого выделяются себе подобные элементы.
Расстояние между зеркалами специально рассчитано, чтобы добиться резонанса системы, в результате чего энергия фотонов увеличивается до такой степени, что зеркало уже не в состоянии их удерживать. Такой поток энергии приводит к излучению лазера. Фотоны в этот момент летят в одном направлении, не сталкиваются друг с другом.
Происходящее излучение начинает жжение. Поэтому происходит горение и появляется дым (его нужно удалять).
- Макс. скорость двигателей 100 мм/с
- Максимальный размер заготовки 800 х 570 х 156 мм
- Мощность трубки лазера 60 Вт
- Осей 3
- Производитель излучателя Synrad 48-series, США
- Рабочее поле 635 х 457 мм
- Разрешение, DPI 200, 250, 300, 500, 600, 1000
- Тип лазера отпаянный СО2 лазер
- Охлаждение воздушное
Вспомогательные устройства
Все следующие устройства помогают работать лазеру без перебоев и как можно дольше.
- Охладительное устройство. Во время работы излучающего элемента образуется много тепла, которое может повредить трубку. Отвод тепла обеспечивается теплоносителем и чиллером (холодильной установкой).
- Воздушный компрессор — еще один важный элемент, поддерживающий бесперебойную работу. Первая его функция — обеспечить большее давление, позволяющее продуктам горения выходить из линзы. Вторая задача — продувка места реза.
- Для удаления продуктов горения используются вентиляционные устройства, характеризующиеся высокой производительностью (не меньше 600 кубических метров в час).
Управляющая система
Система управления — мозг станка. Она обрабатывает загруженные в память устройства файлы, управляет мотором, лазером и периферическими устройствами. Данный элемент более уязвим к поломкам, поэтому оператору необходимо следить за состоянием системы управления.
Особенности лазерных станков
Резка лазером напоминает механическую резку, только происходит это за счет лазерного луча. Его мощность позволяет проникнуть в материал и разрезать его. Такая особенность обуславливает и преимущества лазерного станка с ЧПУ:
- возможность работы с материалом, толщина которого составляет 0,1 мм;
- при резке материалов все выделяемые частицы всасываются системой вентиляции, поэтому после работы не остается ни пыли, ни грязи;
- резка даже сложных по форме предметов происходит относительно легко;
- подходит для большинства материалов.
Использование лазерного станка позволяет значительно облегчить и ускорить процесс резки, при этом теряется минимальное количество материала.
Принцип работы лазерного станка с ЧПУ
У сфокусированного луча много энергии, которой хватает для проникновения в материал и его резки. В том месте, где воздействует луч, меняется структура самого материала, что приводит к его исчезновению. В этом случае разница с механической резкой заключается в том, что при работе с лазером материал испаряется, а при механической обработке превращается в стружку.
Если хватает мощности лазера, луч проходит полностью и образовывает сквозное отверстие. В этом случае речь идет о сквозной резке. Для этого подходят материалы с небольшой толщиной. Если же материал более толстый, лазер оставляет на его поверхности следы. Здесь получаем гравировку.
- Электропитание AC110V/ 220V±10% / 50~60Hz
- Минимальная величина знака, мм 0,8х0,8
- Мощность трубки лазера 50 Вт
- Рабочее поле 400x600х450
- Разрешение, DPI 1000
- Скорость гравировки 350 мм/сек
- Скорость перемещения 600 мм/сек
- Тип лазерного излучения СО2
- Точность гравирования <0.01 мм
Устройство лазерного станка с ЧПУ продумано для легкой и быстрой работы с различными материалами. Но при этом оператору важно обращать внимание на работу каждого узла и при необходимости корректировать ее. Таким образом станок дольше прослужит, выполняя свои функции качественно.
-
23 марта 2022все четко и ясно, спасибо)
Оставить комментарий