I. Введение
ЧПУ станок лазерной резки это современное оборудование для резки и изготовления изделий с помощью лазерного луча. Оно состоит из таких компонентов, как лазер, система ЧПУ и режущая головка, которые позволяют выполнять высокоточную и высокоэффективную резку металлических и неметаллических материалов.
Появление станков лазерной резки с ЧПУ значительно повышает уровень автоматизации и эффективность производства при изготовлении и обработке продукции и широко используется в машиностроении, аэрокосмической, автомобильной, электронной и других отраслях промышленности.
В нашем отрывке будет представлен принцип работы, типы и применение в различных отраслях промышленности станков лазерной резки с ЧПУ.
Кроме того, в нашем отрывке будут обсуждаться будущие тенденции развития технологии станков лазерной резки с ЧПУ и то, как она подталкивает инновации и развитие производства и других смежных отраслей.
II. Понятие о станках лазерной резки с ЧПУ
Определение лазерной резки с ЧПУ
Лазерная резка с ЧПУ - это технология термической обработки, которая использует лазерный луч высокой плотности для расплавления, испарения или химической реакции заготовки под управлением системы ЧПУ.
Он объединяет оптические, механические, электрические и компьютерные технологии, представляя собой направление развития современных производственных технологий.
Как работают станки лазерной резки с ЧПУ
Рабочий процесс станка лазерной резки с ЧПУ можно описать так: лазерный луч высокой плотности энергии, генерируемый лазерами, облучает поверхность заготовки через оптическую систему, в результате чего материал быстро нагревается, плавится и испаряется.
В то же время система ЧПУ управляет режущей головкой, которая движется по заранее заданным направляющим, формируя на заготовке рисунок реза.
Типы станков лазерной резки с ЧПУ
В соответствии с различиями в лазерном типе и формате обработки, станки лазерной резки с ЧПУ можно разделить на следующие типы:
CO2 лазерная машина для резки: В нем используются газовые лазеры CO2, большой формат обработки, подходит для резки неметаллических материалов и частей металлических материалов.
Волоконно-лазерная машина для резки: Он принимает волоконный лазер, и имеет хорошее качество лазерного луча, небольшое световое пятно, и высокая точность резки, особенно подходит для резки металлических материалов.
Плоскорезный станок: Объектом обработки является плоская заготовка, например, листы, плиты и т.д.
Станок для резки труб: Особенно подходит для резки таких изделий, как круглые трубы, квадратные трубы и трубы специальной формы.
Преимущества перед традиционными методами резки
По сравнению с традиционными методами резки, такими как плазменная резка и пламенная резка, машина лазерной резки с ЧПУ имеет следующие преимущества:
Высококачественная резка: зона термического влияния мала, щель реза узкая, вертикальность поверхности реза высокая, без заусенцев, нет необходимости во вторичной обработке.
Высокоэффективная обработкаСкорость резки высока, а эффективность в несколько раз превышает традиционные методы резки.
Высокая точность: Точность позиционирования может достигать ±0,05 мм под контролем системы ЧПУ, что выше, чем при ручной резке.
Широко распространенные применимые материалы: CNC лазерной резки машина может резать как металл и неметаллический материал, как нержавеющая сталь, углеродистая сталь, алюминиевый сплав, органическое стекло, дерево и т.д.
Гибкий режим работы: Он использует ЧПУ-программирование, которое может напрямую формировать коды резки из CAD-шаблонов, быстро и точно, и удобно для модификации.
Высокий автоматический уровеньПроцесс резки контролируется системой ЧПУ, что позволяет сократить ручное вмешательство и повысить эффективность производства.
III. Компоненты станков лазерной резки с ЧПУ
Источник лазерного излучения
Лазерный ресурс является основным компонентом станка лазерной резки с ЧПУ, который используется для генерации лазерных лучей высокой плотности мощности. Распространенными лазерами являются CO2 и волоконные лазеры.
CO2-лазер: он использует газ Co2 в качестве рабочего вещества и возбуждается высоковольтным разрядом, длина волны 10,6 мкм инфракрасного лазера. Он имеет большую мощность, подходит для резки неметаллических материалов и более толстых металлических материалов.
Волоконный лазерОн принимает волокно, легированное редкоземельными элементами в качестве среды усиления, и генерирует инфракрасный лазер 1,06 мкм через полупроводниковый лазерный диод накачки. Он имеет хорошее качество лазерных лучей, и высокая плотность энергии, которая подходит для резки металлических материалов.
Контроллер ЧПУ
Система ЧПУ - это мозг станка лазерной резки с ЧПУ, который отвечает за управление каждой частью компонентов станка и достижение автоматической резки. В основном она состоит из компьютера, платы управления движением, драйвера, серводвигателя и т.д.
Компьютер: Он используется для программирования, хранения программ обработки, передачи управляющих инструкций и т.д.
Плата управления движением: Используется для преобразования команд компьютерного управления в электрические сигналы для управления движением серводвигателей.
Водитель: Он используется для приема электрического сигнала карты движения, приводящего в действие серводвигатель.
Серводвигатель: Он используется для привода режущей головки и движения верстака, завершая движение резания.
Оптическая система
Оптическая система используется для передачи и фокусировки лазерного луча, направляя лазерную энергию в маленькую точку на поверхности заготовки для выполнения резки. Она состоит из отражателя, фокусирующего зеркала и т.д.
Отражатель: он используется для изменения направления передачи лазерного луча, направляя лазерный луч на режущую головку.
Фокусировочное зеркало: она используется для фокусировки лазерного луча на поверхности заготовки, формируя фокус высокой плотности энергии. Фокусное расстояние фокусирующей линзы определяет размер светового пятна.
Система фиксации заготовок
Система удержания заготовки используется для фиксации и поддержки разрезаемой заготовки, обеспечивая ее устойчивость в процессе резки. Распространенными способами фиксации являются вакуумная адсорбция и механические зажимы.
Вакуумная адсорбцияНа платформе для резки открывается множество небольших отверстий, а атмосферное давление используется для плотного прилегания заготовки к платформе после вакуумирования. Этот метод подходит для тонколистовых заготовок.
Механические зажимы: в нем используются различные механические зажимы, такие как тиски, патрон и т.д., которые могут прочно зафиксировать заготовку на платформе для резки. Этот метод подходит для заготовок специальной формы, таких как трубы и профили.
Выхлопная система
Вытяжная система используется для поглощения дыма и выхлопных газов, образующихся в процессе резки, поддерживая чистоту в зоне резки и продлевая срок службы пользователя. В основном она состоит из вентиляторов, фильтрующих устройств и т. д.
Вентилятор: Он используется для создания отрицательного давления и всасывания дыма и выхлопных газов в вытяжной канал.
Фильтрующие устройства: он используется для фильтрации вдыхаемого дыма и выхлопных газов, а также для уменьшения загрязнения окружающей среды. Фильтрующее устройство общего пользования имеет высокоэффективный фильтр (HEPA), фильтр с активированным углем и т. д.
Режущая станина
Стол для резки используется для размещения и поддержки поверхности заготовки, обычно с ячеистой или полосовой структурой для уменьшения площади контакта с заготовкой, что благоприятно сказывается на выбросе дыма и выхлопных газов. Размер стола для резки определяет размер формата обработки.
Система вспомогательного газа
Помощник газа играет важную роль в ЧПУ лазерной резки, и он в основном имеет следующие функции:
Защита оптического компонента режущей головки, чтобы избежать загрязнения брызгами. Сдуйте расплавленный материал и улучшите качество резки.
Снижение температуры в зоне резания и уменьшение эффекта нагрева. Предотвращает окисление поверхности материала и улучшает качество сечения.
В качестве газа-ассистента обычно используются азот, кислород, воздух и т. д. Выбор газа зависит от типа разрезаемого материала.
IV. Как управлять станком лазерной резки с ЧПУ
Установка машины
Прежде всего, необходимо закрепить на верстаке металлический лист, подлежащий резке, или трубчатые пластины. Это обеспечит стабильность материала и подготовит к основным процедурам резки. На следующем этапе откройте машину и используйте переключатель для запуска станка лазерной резки. В то же время откройте дезодоратор выхлопных газов, чтобы сохранить рабочую среду чистой.
Загрузка файла проекта
Начните с простого файла дизайна. Загрузите понравившийся файл дизайна, импортируйте его в программное обеспечение для дизайна и подготовьте к лазерной обработке. В зависимости от требований к работе, вам может понадобиться работать с векторными файлами, файлами CAD и 3D-проектов, а иногда и с растровыми файлами.
Настройка параметров резки
Правильная настройка параметров резки - это ключ к достижению точного реза.
Выполнение процесса резки
После того как все подготовительные работы выполнены, система ЧПУ может использоваться для управления процессом резки на станке лазерной резки.
Эти этапы включают в себя точную работу станка, в том числе выбор материала, программы и раскрой, но не ограничиваются этим.
Меры предосторожности, которые необходимо учитывать
Строго соблюдайте правила техники безопасности при эксплуатации и техническом обслуживании станка лазерной резки с ЧПУ.
Это включает в себя, в частности, обеспечение безопасного удержания режущих материалов, настройку параметров оборудования в соответствии с типом и толщиной материала, а также обучение операторов.
V. Преимущества лазерной резки с ЧПУ
| Преимущества | Специфические проявления |
| Высокая точность и хорошее качество резки | -Лазерный луч имеет небольшой диаметр (0,1 ~ 0,2 мм), высокая плотность энергии после фокусировки |
| -Неметаллические материалы: акрил, резина, пластик, дерево, кожа, бумага и т.д. | |
| -Плоский и гладкий рез, практически без заусенцев, не требует вторичной обработки | |
| -Высокая точность позиционирования, до ± 0,05 мм | |
| -Обрабатывает сложные и мелкие детали, такие как шестеренки, текст, узоры и т.д. | |
| Широкое применение материалов и высокая гибкость обработки | -Возможность резки металлических и неметаллических материалов |
| -Металлические материалы: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевый сплав, медь, титан и т.д. | |
| -Регулируя мощность лазера, скорость резки и другие параметры, можно адаптироваться к различным материалам и толщине | |
| -Регулируя мощность лазера, скорость резки и другие параметры, можно адаптироваться к различным материалам и толщине | |
| -Возможность специальной обработки, такой как косая резка и неравномерная резка | |
| -Возможность резки по любой кривой и сложному контуру, широкий диапазон обработки | |
| Высокая эффективность производства и рентабельность | -Быстрая скорость резки, обычно 1-10 м/мин, до 100 м/мин. |
| -Малое время зажима, не требуется замена инструментов и приспособлений | |
| -Использование программного обеспечения CAD/CAM, простое и быстрое программирование | |
| -Высокая степень автоматизации, автоматическое управление системой ЧПУ, сокращение ручного вмешательства | |
| -Всеобъемлющая экономическая эффективность, превосходящая традиционные методы резки |
VI. Ограничения и проблемы станков лазерной резки с ЧПУ
| Ограничения и проблемы | Конкретная производительность | Решение |
| Предельная толщина материала | - CO2 лазерная машина для резки: | -Использование других методов, таких как плазменная или газовая резка |
| 0,5-25 мм углеродистая сталь | ||
| 0,5-12 мм нержавеющая сталь | ||
| 0,5-6 мм алюминиевый сплав | ||
| - Волоконно-лазерная машина для резки: | ||
| 0,5-20 мм углеродистая сталь | ||
| 0,5-10 мм нержавеющая сталь | ||
| 0,5-8 мм алюминиевый сплав | ||
| - При увеличении толщины эффективность и качество снижаются. | ||
| Проблемы совместимости материалов | - Материалы с высокой отражательной способностью (алюминий, медь, латунь и т.д.): низкая эффективность резки, низкое качество резки. | - Использование специализированного ассистирующего газа. - Настройка параметров лазера. -Нанесение впитывающего покрытия на поверхность материала. |
| - Легко окисляемые материалы (титановые сплавы и т.д.): склонны к образованию оксидной пленки, влияющей на качество резки. | ||
| - Прозрачные или полупрозрачные материалы (акрил, стекло и т.д.): лазерный луч легко проникает, трудно образовать порезы. | ||
| - Композитные материалы, армированные волокном (углеродное волокно, стекловолокно и т.д.): склонны к деформации и расслоению в процессе резки, что приводит к низкому качеству резки. | ||
| Высокие требования к обслуживанию | - Лазер имеет ограниченный срок службы (CO2: 2000-4000 часов, Fiber: 50 000 часов и более). | - Оснащен профессиональным обслуживающим персоналом - Проводите регулярное профилактическое обслуживание - Своевременная замена изнашивающихся деталей |
| - Фокусировочная линза подвержена загрязнению и нуждается в регулярной очистке и замене. | ||
| - Направляющие режущей платформы и компоненты трансмиссии требуют регулярной смазки и калибровки. | ||
| - Система подачи дополнительного газа и выхлопная система нуждаются в регулярном осмотре и обслуживании. | ||
| Высокая первоначальная стоимость инвестиций | -Цена станка лазерной резки высока (от десятков тысяч до нескольких миллионов юаней). | -В долгосрочной перспективе высокая эффективность, высокое качество и низкие эксплуатационные расходы могут компенсировать первоначальные инвестиции. |
| -Требуется вспомогательное оборудование, такое как воздушный компрессор, охладитель и выхлопная система. | ||
| - Композитные материалы, армированные волокном (углеродное волокно, стекловолокно и т.д.): склонны к деформации и расслоению в процессе резки, что приводит к низкому качеству реза. |
VII. Заключение
Станок лазерной резки с ЧПУ является важным оборудованием в современном производстве, которое может повысить эффективность производства, обеспечить качество продукции и достичь интеллектуального производства.
ADH станок может предложить вам больше советов по введению лазерной резки машины, вы можете просмотрите наш официальный сайт за подробностями или свяжитесь с нашим продавцом.
English 
Arabic 
German 
Spanish 
French 
Portuguese 
Japanese 
Russian 
Chinese