Сделайте свой собственный станок для лазерной резки

Связаться с нами
Мы уже более 20 лет производим гидравлические листогибочные прессы, ножницы и станки для лазерной резки. Получите мгновенное предложение для ваших проектов по производству листового металла прямо сейчас!
Получить бесплатную цитату
Дата публикации: 19 апреля 2024 года

I. Введение

Станок лазерной резки - это вид оборудования, использующий мощные лазерные лучи для точной резки заготовок.

Управляемые компьютером, лазерные лучи могут фокусироваться на небольшом участке поверхности, чтобы расплавить и испарить материалы, а затем с помощью газов высокого давления выдуть их. Таким образом, резка завершается. Лазерные резаки, благодаря высокой скорости, точности и эффективности, широко используются в производстве.

Персональные станки для лазерной резки предлагают беспрецедентное удобство и творческие возможности для энтузиастов DIY и мелких производителей.

По мере развития технологий лазерные резаки DIY становятся экономичным решением. Пользователи могут выбирать и изготавливать свои станки для лазерной резки, что не только снижает порог вхождения, но и позволяет частным лицам и небольшим компаниям внедрять инновации и производить продукцию на станках.

Вообще говоря, станки для лазерной резки благодаря своей высокой точности и эффективности, а также широкому применению заняли достойное место в современном производстве. Изобретение персональных лазерных резаков открывает новые возможности для любителей лазерной резки и небольших предприятий.

Экономичные станки лазерной резки становятся мощным инструментом для инноваций и производства.

II. Понятие о станках для лазерной резки

Как работают лазерные резаки

Прежде чем начать свое выступление, я хотел бы поделиться с вами видеороликом, чтобы вы могли интуитивно усвоить абстрактные понятия.

После просмотра видео давайте углубимся, чтобы узнать кое-что профессиональное. Станок лазерной резки использует энергию высокой плотности для фокусировки на поверхности заготовки. Таким образом, температура поверхности поднимается до точек плавления и испарения. Таким образом, резка завершается.

Во время резки режущие головки, управляемые системой ЧПУ, движутся по разработанной траектории, и в то же время из сопла распыляются режущие газы, которые выдувают расплав, образуя режущий ил.

Лазерные резаки создают небольшие зоны термического воздействия, узкие илы и высококачественные срезы, что является разновидностью бесконтактного метода резки.

Типы лазерных резаков

Лазерные резаки можно разделить на различные категории в соответствии с разными критериями. В этой статье мы в основном рассматриваем такие аспекты, как тип лазера, структура, материал для резки и мощность лазера.

1. Классифицируются по типу лазера:

(1) Станки для лазерной резки CO2:

В качестве лазерной среды в них используются газы CO2, а лазеры генерируются путем возбуждения электрическим током. Лазерные резаки CO2 подходят для работы с неметаллическими материалами, такими как дерево, пластик и акрил, а также для резки металлов. Длина волны составляет около 10,6 мкм.

(2) Волоконно-лазерная резка машины:

В качестве лазерной среды в них используется оптическое волокно, легированное редкоземельными элементами. Лазеры генерируются с помощью диодной накачки. Лазерные резаки Fibe в основном используются для резки металлов, таких как углеродистая сталь, нержавеющая сталь и алюминиевый сплав. Длина волны волоконных лазеров составляет 1,06 мкм, обладая относительно высокой передачей электричества и света и скоростью резки.

(3) Станки для лазерной резки YAG:

В них используется твердотельный источник лазерного излучения, в качестве которого обычно выступает легированный неодимом иттриево-алюминиевый гранат (Nd: YAG). Этот станок в основном используется для резки металлических материалов и особенно подходит для обработки тонких металлических листов.

2. Классифицируются по структуре:

(1) Портальная машина лазерной резки:

Во время резки лазер неподвижен, а заготовка движется. Они подходят для работы с большими материалами или в тяжелой промышленности.

(2) Консольная машина лазерной резки:

В этом типе станка лазерная головка закреплена на одном конце, и станок подходит для обработки заготовок малого или среднего размера.

(3) Роботизированный станок для лазерной резки:

В станке используется роботизированная рука для выполнения лазерной резки. Он подходит для сложной или трехмерной резки.

3. Классифицируются по режущим материалам:

(1) Машина лазерной резки металла:

Они подходят для резки различных металлов, таких как нержавеющая и углеродистая сталь.

(2) Станок для лазерной резки неметаллических материалов:

Они режут дерево, пластик, бумагу и другие неметаллические материалы.

4. Классифицируются по мощности лазера:

(1) Низкая мощность лазерной резки машины:

Установки лазерной резки малой мощности подходят для тонких материалов или резки с низкими требованиями.

(2) Машина лазерной резки средней мощности:

Идеальные машины для резки материалов средней толщины, они обеспечивают баланс между скоростью резки и стоимостью оборудования.

(3) Высокая мощность лазерной резки машины:

Они используются для работы с толстыми материалами и могут удовлетворять требованиям массового производства.

Основные компоненты (лазерный источник, система управления, система перемещения, режущая станина)

1. Лазерный источник:

В качестве основных компонентов машины лазерной резки, лазерный источник генерирует лазеры в соответствии с различными средами. Станки для лазерной резки CO2 используют газы CO2; станки для лазерной резки волокна используют легированное волокно; станки для лазерной резки кристаллов используют d: YAG и Nd: YVO

2. Система управления:

система управления

Система управления, являющаяся "мозгом" станка лазерной резки, принимает инструкции и шаблоны резки, вводимые пользователем, и управляет выходом лазерного источника и движением системы перемещения для достижения точной резки. Система управления включает в себя систему управления ЧПУ и специализированное программное обеспечение.

3. Система движения:

Система перемещения включает в себя серводвигатель, направляющие, передаточные устройства и т. д. Она приводит режущую головку в движение по заданным траекториям. Точность и стабильность системы перемещения напрямую определяют качество и эффективность резки.

серводвигатель

4. Режущая станина:

В качестве рабочей зоны для станков лазерной резки используется станина для размещения и фиксации заготовки. Размер станины должен учитывать множество факторов, таких как размер и вес материала, а также устойчивость во время резки.

Исходя из вышесказанного, тип и ключевые компоненты станка для лазерной резки определяют его производительность, применение и качество резки. Поэтому подходящие станки и понимание их компонентов выполняют свою роль в высокоточной и качественной резке.

III. Планирование лазерного резака "сделай сам

Планируя сделать собственный лазерный резак DIY, вы должны учитывать множество факторов, включая четкие требования, рассчитанный бюджет, источник и мощность лазера, площадь резки и размер станка.

Определите свои требования и бюджет.

Прежде всего, уточните свои потребности в стрижке. Это первый шаг. Какой материал вы собираетесь резать и какова его толщина - вот вопросы, которые необходимо решить. Кроме того, важны точность резки и скорость желаемого станка.

Исходя из этих требований, определяется разумный бюджет, который должен включать необходимые компоненты, материалы, дополнительные инструменты или программное обеспечение.

Выберите конструкцию лазерного резака (портальный, с ременным приводом, с реечным механизмом)

Три основных вида лазерных резаков DIY - портальные, с ременным приводом и реечные.

Портальная конструкция устойчива и подходит для выполнения масштабных задач по резке; система ременного привода имеет более низкую стоимость, простую установку и подходит для легких и среднеточных работ; зубчатый реечный привод обеспечивает более высокую точность и скорость, что делает его подходящим для точной резки.

Надеюсь, вы сможете выбрать наиболее подходящий тип, исходя из ваших требований и бюджета.

Выберите подходящий источник лазерного излучения и мощность

Лазерный источник напрямую определяет производительность резки и стоимость. К распространенным источникам лазера относятся CO2-лазер, волоконный лазер и диодный лазер. Лазерные резаки CO2 подходят для неметаллической резки, волоконный лазер может справиться с резкой металла. При выборе источника волокна следует учитывать мощность лазера. Чем выше мощность, тем выше скорость резки и способность работать с толщиной материала.

Выбор мощности и источника лазерного излучения должен основываться на основных материалах для резки и бюджете.

Учитывайте площадь резки и размер станка.

Размер зоны резки определяет физический размер станка, который также влияет на место хранения и требования к рабочему пространству. Поэтому вам необходимо определить максимальную площадь резки, чтобы выбрать подходящий станок. Большая площадь резки требует более мощного лазерного источника для обеспечения точности.

В соответствии с приведенными выше шагами, вы можете спланировать и спроектировать свой DIY станок лазерной резки систематически, чтобы осуществлять творческое производство дома или в мастерской.

IV. Сбор материалов и компонентов

Источник лазера (лазерная трубка CO2, диодный лазерный модуль)

Лазерные трубки CO2 являются наиболее часто используемым источником света для станков лазерной резки, с диапазоном мощности, как правило, между 20-180 Вт и длиной волны 10,6 мкм. Они подходят для резки неметаллических материалов, таких как дерево, акрил, ткань и т. д. Лазерные трубки CO2 имеют относительно долгий срок службы, но имеют большие размеры и требуют водяного охлаждения.

Диодные лазерные модули быстро развивались в последние годы, их мощность достигает 40 Вт, а длина волны - 445-455 нм. Они дешевле, чем лазерные трубки CO2, меньше и могут охлаждаться воздухом. Однако они подходят только для резки тонких материалов, а их скорость также ниже, чем у лазерных трубок CO2.

Система управления движением

Моторы обычно используются в качестве приводных устройств, способных точно управлять движением лазерной головки в направлениях X и Y.

Зеркала и линзы

Отражающие зеркала используются для изменения направления излучения CO2-лазеров. Обычные материалы включают кремний или медь с позолоченной поверхностью, что позволяет достичь отражательной способности более 99% для лазеров с длиной волны 10,6 мкм.

Фокусирующая линза концентрирует лазерный луч в одной точке на поверхности разрезаемого материала, в качестве которого обычно используется селенид цинка. Фокусное расстояние линзы обычно составляет 2-5 дюймов, апертура - 18-25 мм^3. Диодные лазеры обычно не требуют зеркал; необходима только фокусирующая линза.

Защитное ограждение и вентиляция

Во время резки образуется пыль и ядовитые газы. Поэтому для отвода отработанных газов в атмосферу необходимы вентиляционные системы. Но следует учитывать, что поток воздуха в вытяжной машине должен соответствовать ширине реза.

Станки для лазерной резки должны быть оснащены защитными кожухами, чтобы лазеры не повредили глаза и кожу. Защитный материал, например, стекло или акрил, может блокировать лазер рабочей длины волны. Требования к защите для синих диодных лазеров 455 нм ниже, чем для CO2-лазеров 10,6 мкм.

В целом, лазерные трубки CO2 режут быстрее и подходят для серийного производства, но требуют более высокой стоимости и обслуживания. В то время как диодные лазерные модули дешевле и портативнее, но ограничены в производительности резки, поэтому они подходят для небольших партий продукции и резки тонких материалов, которые предпочитают любители станков лазерной резки.

V. Пошаговый процесс сборки

1. Конструкция рамы

Постройте раму машины:

  • Используйте алюминиевые профили или стальные материалы для изготовления устойчивой рамы и обеспечьте параллельность и перпендикулярность всех элементов.
  • Необходимо предусмотреть место для системы перемещения, режущей станины и других деталей.

Сборка портала или системы перемещения:

  • Установите системы перемещения по осям Y и Y на раму, как правило, с помощью ременной или винтовой передачи.
  • Натяжение ремня или гайка винта должны быть отрегулированы для обеспечения стабильной работы без заиканий и застоев.
  • Установка конструкции для подъема и опускания лазерной головки; использование свинцовых или шарико-винтовых пар для обеспечения точности перемещения по оси Z.

Установка режущей станины:

  • Для поддержки заготовки в нижней части рамы должна быть установлена станина с сотами.
  • Станина должна располагаться ровно и вертикально по отношению к лазерной головке, а ее высота должна регулироваться.

2. Настройка лазера и оптики

Монтаж лазерного источника:

  • Закрепите лазерные трубки CO2 и диодный лазерный модуль на раме. Следует обратить внимание на теплоотвод и противоударную защиту, чтобы продлить срок их службы.
  • Подключите источники энергии высокого давления или приводные источники энергии и убедитесь, что провод правильно подключен и изолирован.

Выравнивание зеркал и линз:

  • На выходном устье лазера должны быть установлены отражающие зеркала. Их углы должны быть отрегулированы таким образом, чтобы лазерный луч падал вертикально.
  • На режущей головке установлены фокусирующие линзы, фокусное расстояние которых необходимо отрегулировать для фокусировки лазерного луча на поверхности материала.
  • Постоянная тонкая настройка позволяет оптимизировать траекторию света для повышения производительности резки.
режущая головка

Подключение водяного охлаждения (если применимо):

  • Оснастите лазерные трубки CO2 системой водяного охлаждения, которая подключается к трубам подачи и возврата воды.
  • Проверьте, плотно ли закрыто соединение водовода, чтобы обеспечить надежную и бесперебойную циркуляцию охлаждающей воды без утечек.

3. Электроника и проводка

Подключение шаговых двигателей и концевых выключателей:

  • Двигатели подключаются по осям X, Y и Z, чтобы убедиться в правильности соединений.
  • Установите концевые выключатели на обоих концах оси перемещения, а затем подключите их к плате управления, чтобы предотвратить столкновения между лазерными головками.

Подключение платы управления лазером:

  • Подключите плату управления лазером, блок питания и драйвер и выберите соответствующие способы подключения в зависимости от их типа.
  • Тщательно проверьте соединение проводов, чтобы обеспечить правильную передачу сигнала и не сжечь другие компоненты.

Настройка электропитания и аварийного останова:

  • Подключите соответствующий блок питания для питания лазера, платы управления и двигателя.
  • Оборудуйте аварийный выключатель для отключения источника энергии и обеспечения безопасности в случае чрезвычайных ситуаций.

4. Конфигурация программного обеспечения

Установка и настройка управляющего программного обеспечения:

  • Вы должны выбрать совместимое программное обеспечение для управления в зависимости от типа платы управления.
  • В соответствии с настройками программного обеспечения установите мощность лазера, скорость и параметры резки.

Калибровка лазерного резака:

  • Отрегулируйте относительное положение лазерной головки и режущей плиты, чтобы обеспечить точную фокусировку.
  • Запустите программу калибровки, чтобы проверить точность и повторяемость движений в направлениях X, Y и Z.

Выполнение тестовых разрезов:

  • Подготовьте тестовые материалы, такие как дерево и акрил, и закрепите их на станине для резки.
  • Разработайте простой шаблон для резки и отправьте его на ваш станок для лазерной резки для тестирования. Можно использовать как круглые, так и квадратные формы.
  • Оцените результаты резки, а затем оптимизируйте параметры резки, чтобы подготовиться к реальной резке.

Следуя шагам, которые я описал выше, вы можете сделать свой собственный станок для лазерной резки. Разве это не интересно? Следуя шагам и мерам предосторожности, которые я перечислил, я верю, что вы получите более глубокое понимание станков лазерной резки, изучая знания о станке лазерной резки. Так что без лишних слов, давайте приступим и сделаем свой собственный станок для лазерной резки вместе.

VI. Заключение

В начале статьи мы подробно рассмотрим определение станков для лазерной резки, принципы их работы и подробную классификацию, чтобы помочь вам понять эту машину и улучшить восприятие следующего материала.

Основное внимание в этой статье уделено подготовке деталей и производственному процессу изготовления станков для лазерной резки. Я верю, что после прочтения моей статьи вы получите более глубокое понимание того, как сделать лазерный резак.

Наша компания, ADH Machine Tool, обладает обширными научными знаниями в области станков лазерной резки, и у нас есть высокопрофессиональные операторы. Мы продаем станки для лазерной резки и детали для станков.

Если вам нужно сделать свой собственный станок для лазерной резки, вы можете просмотреть страница нашей продукции чтобы купить некоторые компоненты. Не стесняйтесь свяжитесь с намиесли у вас есть другие вопросы.

Ищете машины?

Если вы ищете станки для производства листового металла, то вы пришли по адресу!

Наши клиенты

Наши машины используют следующие крупные бренды.
Связаться с нами
Не уверены, какая машина подойдет для вашего изделия из листового металла? Позвольте нашему квалифицированному отделу продаж помочь вам выбрать наиболее подходящее решение для ваших нужд.
Спросите эксперта