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Machine de découpe laser à fibre Introduction du principe de fonctionnement et des connaissances théoriques

Nombre Parcourir:3     auteur:Iris Tao     publier Temps: 2021-01-19      origine:Propulsé

JE.introduction

La vitesse de découpe laser est élevée, la fente est étroite, la zone affectée par la chaleur est petite, le bord de la fente est perpendiculaire, le bord de coupe est lisse et il existe de nombreux types de matériaux pouvant être découpés au laser, y compris l'acier au carbone, l'acier inoxydable acier, acier allié, bois, plastique, caoutchouc, tissu, quartz, céramique, verre, acier composite, acier composite, la technologie de découpe laser a été largement utilisée dans les véhicules, les machines, l'énergie, le matériel et les équipements électriques avec la croissance rapide du économie de consommation et développement rapide de la science et de la technologie.


Le faisceau est dirigé par la lentille de la tête de coupe sur un petit point focal pendant le processus de coupe du système de coupe laser, de sorte que le point focal peut atteindre une densité de puissance élevée, et la tête de coupe est fixée sur l'axe z. A ce moment, l'apport de chaleur du faisceau dépasse largement la partie de la chaleur du matériau réfléchie, conduite ou diffusée, et le matériau est rapidement chauffé à la température de fusion et de vaporisation. Un flux d'air à grande vitesse du côté coaxial ou non coaxial peut fondre en même temps.

Machine de découpe laser à fibre économique DTF-E d'entrée de gamme (1)

II. Principe

Le laser, comme toute autre lumière naturelle, est une sorte de lumière produite par le transfert d'atomes (molécules ou ions, etc.). Mais il se distingue de la lumière ordinaire en ce que, pendant une très courte période de temps, le laser ne repose que sur une émission spontanée et la phase ultérieure est totalement déterminée par le rayonnement d'excitation. Le laser a donc une teinte très pure, pratiquement aucune divergence et une intensité lumineuse exceptionnellement élevée. Et une cohérence élevée.


En appliquant une énergie à haute densité de puissance produite par focalisation laser, une découpe laser est réalisée. Le laser est déchargé par impulsions sous la direction de la machine pour envoyer un laser pulsé à haute énergie et répété régulé pour former un faisceau avec une certaine fréquence et une certaine durée d'impulsion. Le chemin optique est dirigé et reflété par le faisceau laser pulsé et centré par le groupe de lentilles de focalisation. Un petit point lumineux à haute densité d'énergie est formé sur la surface de l'objet traité. Le point focal est situé près de la surface à traiter et à une température élevée immédiate fond ou vaporise le matériau traité. Un minuscule trou jaillit instantanément à la surface de la cible à chaque impulsion laser à haute énergie. La tête de traitement laser et le matériau appliqué effectuent un mouvement relatif continu en conjonction avec les graphiques pré-dessinés sous le contrôle de la machine, de sorte que l'objet est traité dans la forme que vous aimez.


Les paramètres du processus (vitesse de coupe, force du laser, pression de gaz, etc.) et la direction du mouvement pendant le fendage sont contrôlés par le système de commande numérique et une certaine pression de gaz auxiliaire est soufflée du laitier à la rupture.


III.Processus principal

1. fusion de coupe

La pièce est partiellement fondue pendant la fusion et la découpe au laser, puis le matériau fondu est expulsé à travers le flux d'air. La méthode est appelée fusion et découpe au laser car le transfert du matériau ne se produit qu'à l'état liquide.


Pour forcer le matériau fondu à sortir de la saignée, le faisceau laser est mélangé avec un gaz de coupe inerte de haute pureté, et le gaz lui-même ne s'engage pas dans la coupe. La fusion au laser de coupe peut avoir une vitesse de coupe plus élevée que la gazéification de coupe. Habituellement, l'énergie nécessaire à la gazéification est supérieure à l'énergie nécessaire pour faire fondre le matériau.Le faisceau laser n'est que partiellement absorbé lors de la fusion et de la découpe laser. La vitesse de coupe maximale augmente avec l'augmentation de la puissance du laser et, avec l'augmentation de l'épaisseur de la feuille et de la température de fusion du matériau, diminue presque inversement. Le facteur limitant pour une certaine puissance laser est la pression de l'air à la rupture et la conductivité thermique du matériau. Des incisions sans oxydation pour les matériaux en fer et les métaux en titane peuvent être obtenues par fusion et découpe au laser. Pour les matériaux en acier, la densité de puissance laser qui provoque la fusion, mais pas la gazéification, est comprise entre 104 W / cm2 et 105 W / cm2.

2.Découpe par oxydation (découpe laser à la flamme)


Le gaz inerte est couramment utilisé pour la fusion des coupes. La substance est enflammée sous l'irradiation d'un faisceau laser si elle est remplacée par de l'oxygène ou d'autres gaz actifs, et une réaction chimique féroce avec l'oxygène produit une autre source de chaleur, appelée coupe par fusion oxydante, pour chauffer davantage le matériau.


En raison de cet effet, la vitesse de coupe qui peut être obtenue par cette méthode est supérieure à celle de la coupe par fusion pour des aciers de construction de même épaisseur. De l'autre côté, contrairement à la coupe par fusion, cette technique pourrait avoir une efficacité de coupe plus faible. Il produit en fait des fentes plus larges, une rugosité apparente, une zone affectée par la chaleur accrue et une moins bonne qualité du bord. La découpe au laser à la flamme n'est pas agréable lorsque des modèles de précision et des angles vifs sont traités (il existe un risque de brûlure des angles vifs). Pour minimiser l'effet thermique, un laser pulsé peut être utilisé et la puissance du laser détermine la vitesse de coupe. Le facteur limitant dans le cas de certaines puissances laser est la disponibilité de l'oxygène et la conductivité thermique du matériau.

Wenzhang

IV.Technologie clé

Technologie de contrôle des lieux de concentration


La forte intensité énergétique du faisceau, généralement 10W / cm2, est l'un des avantages de la découpe laser. Comme la densité d'énergie est inversement proportionnelle à la surface, le diamètre de la tache focale est aussi petit que possible pour créer une fente étroite; dans le même temps, le diamètre de la tache focale est également proportionnel à la profondeur focale de l'objectif. Plus la profondeur focale de la lentille de mise au point est petite, plus le diamètre du point focal est petit. Il y a cependant des éclaboussures dans le processus de découpe et la lentille est trop près de la pièce à usiner pour endommager la lentille. La distance focale de 5 \"~ 7,5 \" (127 ~ 190 mm) est également couramment utilisée dans les applications industrielles des machines de découpe laser CO2 haute puissance en général. Le diamètre réel de la tache focale est de 0,1 à 0,4 mm. La profondeur focale réussie pour une découpe de haute qualité est souvent liée au diamètre de la lentille et au matériau à découper. Par exemple, avec un objectif de 5 pouces, coupant de l'acier au carbone, la profondeur focale est à + 2% de la distance focale, qui est d'environ 5 mm. Il est donc très important de surveiller l'emplacement de mise au point par rapport à la surface du matériau à découper. En tenant compte de facteurs tels que la qualité de coupe et la vitesse de coupe, l'accent est mis sur la surface, en principe, des matériaux métalliques de 6 mm; Acier au carbone 6 mm.


V.Qualité de coupe

Le premier facteur pour évaluer l'efficacité de la machine de découpe laser CNC est la précision de coupe. Quatre facteurs qui influencent la précision de la découpe des machines de découpe laser CNC:


1.L'échelle de l'agglomération laser du générateur laser. La précision de coupe est très bonne si la tache lumineuse est très petite après la sélection et la distance après la coupe est également très petite. Cela démontre que la précision de la machine de découpe laser est très bonne et que l'efficacité est très élevée. Cependant, le faisceau produit par le laser est en forme de cône, de sorte que la découpe de la fente est également en forme de cône. Dans cette condition, plus l'épaisseur de la pièce est élevée, plus la précision est faible, donc plus la fente est grande.


2. précision de l'établi. Si la précision de la table est très bonne, la précision de coupe sera également augmentée. Par conséquent, pour calculer la précision du générateur laser, la précision de l'établi est également une considération très importante.


3.Il condense le faisceau laser en un cône. Le faisceau laser est effilé vers le bas lors de la coupe. À ce moment, la précision de coupe sera diminuée si l'épaisseur de la pièce coupée est très élevée et la distance de coupe sera très grande.


4.La précision du système de découpe laser aurait également un impact sur différents matériaux à découper. Dans les mêmes conditions, la précision de la coupe de l'acier inoxydable et de la coupe de l'aluminium sera quelque peu différente, la précision de la coupe de l'acier inoxydable sera plus élevée et la surface de la coupe sera plus lisse.


VI.Composant


Le dispositif de machine de découpe laser se compose normalement d'un générateur laser, d'une transmission de faisceau partiel (externe), d'un établi (machine-outil), d'une armoire de commande numérique pour le micro-ordinateur, d'un refroidisseur et d'un ordinateur (matériel et logiciel).

1.Le composant principal de la machine-outil: le composant de la machine de découpe laser, l'élément mécanique qui comprend le mouvement des axes X, Y et Z, y compris le châssis pour les travaux de découpe. Il est utilisé pour positionner la pièce à couper et, normalement actionné par un servomoteur, peut se déplacer correctement et avec précision selon le logiciel de contrôle.

2.Générateur laser: appareil qui génère une source de lumière laser.

3.Chemin externe de la lumière: miroir réfractif, utilisé pour guider le laser dans la direction souhaitée. Tous les miroirs doivent être recouverts d'un couvercle de protection pour éviter que le trajet du faisceau ne fonctionne mal, et un gaz protecteur propre à pression positive est introduit pour protéger la lentille de la contamination.

4.Système de surveillance numérique: contrôlez la machine-outil pour comprendre le mouvement des axes X, Y, Z et contrôler également la puissance de sortie du laser.

5.Alimentation stabilisée: le laser, la machine-outil CNC et le système d'alimentation sont connectés. Afin d'éviter les interférences externes du réseau, ils jouent principalement un rôle.

6.Tête de coupe: Les sections telles que la cavité, le support de lentille de focalisation, la lentille de focalisation, le capteur capacitif et la buse de gaz auxiliaire sont principalement incluses. Selon le programme, le mécanisme d'entraînement de la tête de coupe est utilisé pour pousser la tête de coupe pour se déplacer le long de l'axe Z et se compose d'un servomoteur, d'une vis ou d'un engrenage et d'autres composants de transmission.

7.Table d'opération: utilisée pour surveiller l'ensemble du processus de travail du dispositif de coupe.

8.Refroidisseur d'eau: utilisé pour refroidir la tête du générateur laser et du laser.

9.Compresseur d'air, réservoir de stockage d'air: l'air comprimé est fourni et stocké.

dix.Ventilateur: pendant le traitement, éliminez la fumée produite.

VII.Application de l'industrie


L'application des machines de découpe laser métal est très étendue, couvrant de nombreuses industries, et pour de nombreuses entreprises, c'est l'un des équipements requis, y compris la production d'enseignes publicitaires (il s'agit principalement de LOGO en acier inoxydable et de découpe de logo), le traitement de la tôle (feuille le traitement des métaux concerne essentiellement tous les matériaux métalliques. Ce sont le pliage, le polissage, etc. en général, et la coupe est la coupe, le réglage de la machine de découpe laser de la société a également été impliqué dans le développement de l'engin spatial Seven Gods Eight, qui comprend en fait différents éléments. Les boîtiers de machines mécaniques et les ustensiles de cuisine (principalement en acier inoxydable) qui dépassent les lasers. Il est couramment utilisé dans la fabrication de tôles, la production d'enseignes publicitaires, la production d'armoires électriques de haute et basse tension, de composants mécaniques, d'ustensiles de cuisine, de voitures, de machines, d'artisanat métallique, de lames de scie, de pièces électriques, de l'industrie du verre, de ressorts, de circuits imprimés, bouilloires électriques, microélectronique médicale, matériel, outils de mesure de couteau et autres industries.

Wenzhang

Dans le secteur de la publicité, l'application de la technologie de traitement au laser nécessite spécifiquement deux méthodes de travail: la découpe au laser et la gravure au laser.


1. gravure au laser: elle est principalement réalisée sur la surface de l'objet, divisée en deux types: gravure bitmap et gravure vectorielle:

1) Gravure Bitmap: Nous effectuons d'abord le traitement d'écran des graphiques que nous devons graver et convertir au format monochrome BMP dans PHOTOSHOP, puis ouvrons le fichier graphique dans le programme spécial pour la gravure et la découpe laser.Nous pouvons définir les paramètres nécessaires en fonction du matériau que nous traitons, puis cliquez sur Exécuter, la machine de gravure laser gravera en fonction de l'effet de matrice de points créé par le fichier graphique.

2)Gravure vectorielle: utilisez des logiciels vectoriels tels que Coreldraw, AutoCad, Illustrator et d'autres conceptions de composition pour exporter des graphiques au format PLT, DXF, AI, étiqueteuse, puis utilisez un logiciel spécial de découpe et de gravure laser pour ouvrir le fichier graphique et l'envoyer au machine pour le traitement de gravure laser.

Il convient principalement au traitement du bois, des panneaux bicolores, du plexiglas, du papier coloré et d'autres matériaux dans l'industrie de la publicité.

2.Découpe laser: comme la séparation des bords, on peut la saisir. Nous devons d'abord rendre les graphiques sous la forme de lignes vectorielles dans CORELDRAW, AUTOCAD, machine de marquage pneumatique à ces fins de traitement, puis enregistrer le format PLT, DXF correspondant, utiliser le logiciel d'exploitation de la machine de découpe laser pour ouvrir le fichier, selon notre Le matériau traité peut être contrôlé après avoir réglé des paramètres tels que l'énergie et la vitesse. Après avoir reçu les instructions de l'ordinateur, le système de découpe laser coupera automatiquement en fonction de la trajectoire de vol que le programme produit.Par exemple, selon l'ordinateur, le système de découpe laser actuel dessinera un modèle puis entrera directement l'ordinateur pour couper automatiquement les graphiques. Généralement, le système de découpe laser existant possède son propre disque dur, qui peut entrer de grandes sources de données.


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