La guía completa de máquinas de corte por láser de CO2

1. Descripción general del corte por láser

1,1 Principio de corte por láser

El corte por láser utiliza un rayo láser de alta potencia y alta densidad para irradiar la pieza de trabajo. La viga funde, vaporiza o fractura el material para completar el proceso de corte, como se muestra a continuación.

1,2 Principales modos de corte por láser

El corte por láser es una tecnología versátil con diferentes modos de corte para diversos materiales y aplicaciones. Los modos principales incluyen corte de gasificación, corte de fusión, corte asistido por oxidación y corte de fractura controlada.

1.2.1 Gasificación de corte

En el corte por gasificación, un rayo láser de alta densidad y alta energía calienta rápidamente la pieza de trabajo y eleva la superficie del material a su punto de ebullición. Parte del material se vaporiza, mientras que el material restante se expulsa de la costura de corte con la ayuda de gas auxiliar. Este proceso elimina el material y forma el corte.

El corte por gasificación se utiliza principalmente para materiales metálicos frágiles y materiales no metálicos seleccionados, que incluyen madera, materiales de carbono, plásticos y caucho. Por ejemplo, el cortador láser de la serie Thunder Laser Nova utiliza principalmente este método porque es efectivo para estos materiales.

1.2.2 Corte por fusión

El corte por fusión utiliza un rayo láser de alta energía y alta densidad para calentar la pieza de trabajo hasta que el material se derrita. Al mismo tiempo, se sopla un gas no oxidante a alta presión, como argón, helio o nitrógeno, a través de una boquilla para eliminar el material fundido y crear el corte.

Este modo de corte es adecuado para materiales que son menos propensos a la oxidación, así como metales activos como acero inoxidable, titanio, aluminio y sus aleaciones.

1.2.3 Corte por fusión asistido por oxidación

El corte por fusión asistido por oxidación utiliza un rayo láser de alta energía y alta densidad como fuente de precalentamiento. Al mismo tiempo, una boquilla dirige oxígeno a alta presión u otro gas activo sobre el material como el gas de corte.

Este método tiene dos funciones. Primero, el oxígeno a alta presión reacciona con el metal cortado y genera calor de oxidación adicional. En segundo lugar, el óxido fundido y el material fundido se expulsan de la zona de reacción, formando el corte.

El corte por fusión asistido por oxidación se usa comúnmente para materiales metálicos fácilmente oxidables, incluyendo acero al carbono, acero de titanio y acero tratado térmicamente.

1.2.4 Fractura de corte controlado

El corte por fractura controlada se utiliza para materiales frágiles. Un rayo láser de alta energía y alta densidad crea un gran gradiente térmico y una deformación mecánica severa, formando un pequeño surco a través de la evaporación térmica. Entonces se aplica una fuerza externa para iniciar una fractura a lo largo de la ranura y crear la muesca.

Este método es especialmente útil para trazado de cerámica y obleas, donde se requiere un control preciso sobre el proceso de fractura.

2. CO2Máquina de corte por láserComposición del sistema

2,1 Estructura general de una máquina de corte por láser de CO2

Según el movimiento relativo entre el cabezal de corte por láser y la mesa de trabajo, las máquinas de corte por láser de CO2 generalmente se pueden dividir en tres tipos:

• Viga fija:También conocido como sistema de trayectoria óptica fija. En esta configuración, el cabezal de corte permanece estacionario mientras la mesa de trabajo se mueve a lo largo de los ejes X e Y.
• Haz móvil:También llamado sistema de trayectoria óptica voladora. El cabezal de corte se mueve a lo largo de los ejes X e Y mientras la mesa de trabajo permanece fija. Esta estructura admite tamaños de procesamiento más grandes y ayuda a ahorrar espacio en el piso.
• Estructura híbrida:Un diseño semi-fijo y semi-móvil que combina elementos de configuraciones fijas y móviles, ofreciendo flexibilidad en precisión y adaptabilidad.

2.1.1 Estructura de viga fija

En una estructura de viga fija, el cabezal de corte no se mueve durante el proceso de corte. En su lugar, la mesa de trabajo se mueve a lo largo de los ejes X e Y.

2.1.2 Estructura de viga móvil

En una estructura de viga móvil, el cabezal de corte se mueve a lo largo de los ejes X e Y mientras que la mesa de trabajo permanece fija. Este diseño permite un área de procesamiento más grande, reduce la huella del equipo y, por lo general, no requiere que la pieza de trabajo se fije. Es una estructura principal para máquinas de corte por láser.

2,2 Fuentes de láser para máquinas de corte por láser CO2

2,3 Sistema de guía y enfoque de luz láser

El sistema de guía y enfoque de luz láser es una parte crítica de una máquina de corte por láser de CO2. Dirige y enfoca el rayo láser con precisión sobre la pieza de trabajo para soportar un rendimiento estable de corte y grabado.

2.3.1 Función del sistema de guía y enfoque de luz láser

La precisión es esencial en el corte y grabado por láser. El sistema de guía y enfoque de luz realiza dos funciones clave:

• Guiar el rayo láser:El sistema dirige el rayo láser a la posición correcta en la pieza de trabajo de acuerdo con las condiciones de procesamiento, la forma de la pieza de trabajo y los requisitos de corte o grabado.
• Enfoque del rayo láser:El sistema concentra el rayo láser en un punto fino, lo que permite que el rayo corte o grabe de manera efectiva.

2.3.2 Composición del sistema de guía y enfoque de la luz láser

En una pequeña máquina de corte por láser de CO2, el sistema de guía y enfoque de la luz láser generalmente incluye los siguientes componentes:

• Sistema de la guía ligera:Esta parte incluye espejos totalmente reflectantes. Estos espejos redirigen el rayo láser y lo guían a la posición requerida.
• Sistema de enfoque:Este sistema incluye espejos de enfoque que convergen el rayo láser en un punto pequeño y potente para un corte o grabado preciso.

2,4 Sistema de control de corte por láser

2.4.1 Composición del sistema de control

Los principales objetos de control de una máquina de corte por láser de CO2 incluyen el láser, el controlador del motor paso a paso en el mecanismo de movimiento, el sistema de soplado, el ventilador de escape y el enfriador, como se muestra a continuación.

2.4.2 Software y hardware del sistema de control

El hardware del sistema de control incluye una computadora personal industrial, panel de control, tarjeta de control principal, placa de interfaz, controlador, motor paso a paso y componentes relacionados.

2.4.3 Operación del controlador central

El controlador central recibe comandos de operación y control desde el ordenador y el panel de control. Controla el funcionamiento del motor, gestiona el sistema de generación láser y supervisa y muestra varios estados del equipo.

2.4.4 Panel de control y formatos de archivo compatibles

El panel de control incluye botones para arranque, láser de alta tensión, reinicio, salida láser manual, pausa y control de dirección, junto con indicadores de estado y un regulador de energía láser.

El software de control admite los formatos de archivo PLT, BMP y DXF generados por el software de gráficos común. Utiliza un modo de trabajo mixto de vector y mapa de bits para completar las tareas de grabado y corte.

Sistema de detección y detección de la máquina de corte por láser CO2 2,5

El sistema de límite de carrera positivo y negativo del eje X se muestra a continuación.

2.6 CO2 láser máquina de corte refrigeración y sistema auxiliar

El sistema de enfriamiento y auxiliar de una máquina de corte por láser de CO2 incluye componentes tales como un ventilador de escape, una bomba de soplado, un enfriador de agua y una plataforma de corte.

2.6.1 Plataforma de corte

Hay dos tipos comunes de plataformas de corte. La plataforma de panal es adecuada para procesar tela, cuero y otros materiales blandos. La plataforma de la cuchilla es más adecuada para plexiglás, placas gruesas y otros materiales duros.

Algunos equipos con requisitos de adsorción más altos también pueden usar una plataforma de adsorción al vacío.

2.6.2 Ventilador de escape, temperatura ambiente y enfriador

• Ventilador de escape:El ventilador de escape ayuda a mantener una ventilación suave y la extracción de humo durante el corte y el grabado.
• Temperatura ambiente:Cuando la temperatura ambiente excede el ℃ 35, la estabilidad de funcionamiento del equipo puede disminuir.
• Enfriador:El enfriador ayuda a garantizar que la temperatura del agua de refrigeración no exceda los 30 ℃.