激光切割機的組成部分
1、激光器:產(chǎn)生高能激光束,是激光切割機的核心部件。常見的激光器類型包括CO2激光器、光纖激光器和Nd激光器。
2、切割頭:包括聚焦鏡和噴嘴,用于將激光束聚焦到材料表面,并在切割過程中噴射輔助氣體(如氧氣、氮氣)以幫助切割。
3、控制系統(tǒng):控制整個激光切割過程的核心部分,包括數(shù)控系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)等,用于實現(xiàn)精確的切割路徑和參數(shù)設(shè)置。
4、機床:支撐和移動切割頭和材料的平臺,通常包括X軸、Y軸和Z軸的運動機構(gòu),以實現(xiàn)二維或三維的切割運動。
5、輔助氣體系統(tǒng):供應(yīng)切割過程中所需的輔助氣體,如氧氣、氮氣或壓縮空氣,用于吹走熔融材料,提高切割質(zhì)量。
6、冷卻系統(tǒng):用于冷卻激光器和其他關(guān)鍵部件,防止過熱,保證設(shè)備的穩(wěn)定運行。常見的冷卻方式有水冷和風(fēng)冷。
7、排煙系統(tǒng):去除切割過程中產(chǎn)生的煙霧和廢氣,保持工作環(huán)境的清潔和安全。
8、工作臺:承載和固定待切割材料的平臺,通常帶有網(wǎng)格或條形結(jié)構(gòu),以便于切割后的廢料掉落和收集。
9、激光電源:提供激光器所需的電能,確保激光器穩(wěn)定輸出高能激光束。
10、軟件系統(tǒng):提供編程和控制界面,用于設(shè)計和調(diào)整切割路徑、參數(shù)設(shè)置以及設(shè)備監(jiān)控等。
激光切割機的原理
1、激光器產(chǎn)生激光:激光器通過激光介質(zhì)(如CO2、光纖、Nd等)在高電壓或高電流的激勵下產(chǎn)生高能量的激光束。激光束具有高強度、高聚焦度和單一波長的特點。
2、激光束傳輸:產(chǎn)生的激光束通過一系列反射鏡或光纖傳輸?shù)角懈铑^。在傳輸過程中,激光束的能量和方向得以保持。
3、激光束聚焦:激光束通過切割頭中的聚焦鏡被聚焦到一個非常小的點,通常直徑在0.1毫米以下。聚焦后的激光束能量密度極高,能夠迅速加熱和熔化材料。
4、加熱和熔化材料:聚焦的激光束照射到材料表面,使材料迅速加熱到熔點或汽化溫度。對于金屬材料,通常使用輔助氣體(如氧氣)來加速氧化反應(yīng),從而提高切割效率。
5、材料去除:被加熱和熔化的材料在激光束的持續(xù)作用下形成熔融區(qū),輔助氣體通過噴嘴高速吹出,將熔融物質(zhì)從切割縫中吹走,從而形成切割縫。
6、運動控制:數(shù)控系統(tǒng)(CNC)控制切割頭和工作臺的運動,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的切割路徑和速度,精確地引導(dǎo)激光束在材料表面進行切割。CNC系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜圖形和精密部件的切割。
7、完成切割:在數(shù)控系統(tǒng)的控制下,激光束沿預(yù)定路徑移動,完成整個切割過程。切割完成后,切割頭返回初始位置,設(shè)備停止工作。
激光切割屬于冷切割還是熱切割
激光切割屬于熱切割方法之一。在激光切割過程中,高功率密度的激光束被聚焦并照射在工件上,使得被照射的材料迅速熔化、汽化或達到燃點。同時,與光束同軸的高速氣流幫助吹除熔融物質(zhì),從而實現(xiàn)對工件的切割。這一過程涉及材料的高溫狀態(tài)變化,因此歸類為熱切割工藝。激光切割可以應(yīng)用于多種材料,包括金屬、塑料、木材、復(fù)合材料等,具有切割精度高、邊緣質(zhì)量好、變形小等特點。