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激光切割機的組成部分 激光切割機的原理

發(fā)布日期 2024-07-09 評論 反饋 版權聲明
摘要:激光切割機作為精密的工藝機械設備,其組成部分眾多,每個組成部分在激光切割過程中都有其重要的作用,確保整體系統(tǒng)能夠高效、精確地完成切割任務。下面就跟隨著這篇文章一起來了解一下激光切割機的組成部分有哪些吧!

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,以實現(xiàn)二維或三維的切割運動。

5、輔助氣體系統(tǒng):供應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鍵部件,防止過熱,保證設備的穩(wěn)定運行。常見的冷卻方式有水冷和風冷。

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)格或條形結構,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,用于設計和調(diào)整切割路徑、參數(shù)設置以及設備監(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,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)預先設定的切割路徑和速度,精確地引導激光束在材料表面進行切割。CNC系統(tǒng)能夠實現(xiàn)復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。激光切割可以應用于多種材料,包括金屬、塑料、木材、復合材料等,具有切割精度高、邊緣質(zhì)量好、變形小等特點。

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