Estructura de la máquina de corte láser y análisis de principio de funcionamiento

Las máquinas de corte láser son herramientas de corte eficientes ampliamente utilizadas en la fabricación moderna, especialmente para procesar metales, no metales y varios materiales. Con un diseño estructural preciso y una funcionalidad potente, estas máquinas pueden completar tareas de corte complejas con alta precisión y velocidad. Este artículo proporcionará un análisis en profundidad de los componentes principales de una máquina de corte láser y sus funciones y principios.

1. Componentes principales de una máquina de corte con láser

Generador láser

Función: El generador láser es el componente central de la máquina de corte con láser, responsable de producir vigas láser de alta energía.

Principio: El generador láser emite vigas láser monocromáticas de alta intensidad a través de un medio láser (como gas, sólido o semiconductor) bajo la acción de una fuente de excitación. Los tipos comunes de láseres utilizados en máquinas de corte con láser incluyen láseres de CO2 y láseres de fibra.

Sistema óptico

Función: El sistema óptico es responsable de transmitir el haz láser desde el generador láser al cabezal de corte y ajustar el enfoque y la calidad del haz del láser.

Principio: El sistema óptico generalmente incluye espejos, lentes y fibras ópticas. El haz láser se guía y se enfoca a través de estos componentes para garantizar un posicionamiento y concentración precisos del láser. Las máquinas de corte con láser de fibra usan fibras ópticas para transmitir directamente el láser al cabezal de corte, mientras que las máquinas de corte láser de CO2 usan espejos para transmitir el láser al área de corte.

Cabeza cortante

Función: el cabezal de corte actúa como la "herramienta" de la máquina de corte con láser, enfocando el haz láser en la superficie de la pieza de trabajo al tiempo que controla la dirección del flujo de gas.

Principio: El cabezal de corte contiene lentes y espejos de enfoque para enfocar el haz láser en el área de corte de la pieza de trabajo. Además, el cabezal de corte está equipado con una boquilla de gas auxiliar que sopla el metal fundido para garantizar el corte suave y la alta calidad.

Sistema de movimiento

Función: el sistema de movimiento permite que la máquina de corte láser realice movimientos de corte bidimensionales o tridimensionales precisos en la superficie de la pieza de trabajo.

Principio: El sistema de movimiento consta de motores de transmisión, rieles, servomotores y componentes de transmisión de precisión. A través de un sistema de control numérico (CNC), el sistema de movimiento garantiza un movimiento de alta precisión de la cabeza del láser a lo largo de los ejes X, Y y Z, garantizando una alineación precisa de la ruta de corte y la pieza de trabajo.

Sistema de control de CNC

Función: El sistema CNC es responsable del control general y la programación de la máquina de corte con láser, gestionando con precisión cada detalle del proceso de corte.

Principio: El sistema CNC ajusta los parámetros, como la potencia del láser, la velocidad de corte, la velocidad de alimentación y el enfoque en función del plan o programa de corte de entrada, lo que garantiza que el proceso de corte continúe sin problemas. Las máquinas de corte láser modernas generalmente utilizan sistemas de control avanzados basados ​​en computadora, que ofrecen altos niveles de automatización.

Sistema de enfriamiento

Función: el sistema de enfriamiento evita el sobrecalentamiento de componentes críticos, como el generador láser y el cabezal de corte durante la operación de láser de alta potencia, asegurando el rendimiento y la precisión estables de la máquina.

Principio: El sistema de enfriamiento utiliza el enfriamiento de agua o aire para regular la temperatura de los componentes clave en tiempo real, evitando la acumulación de calor que podría afectar negativamente el rendimiento. Por lo general, incluye un tanque de refrigerante, bomba e intercambiador de calor.

Sistema de escape

Función: el sistema de escape elimina el humo y los gases dañinos generados durante el proceso de corte, asegurando un ambiente de trabajo limpio y una operación adecuada de la máquina.

Principio: el corte con láser genera cantidades significativas de humo y gases dañinos. El sistema de escape utiliza dispositivos de recolección de polvo y conductos de ventilación para eliminar estas partículas del área de corte, asegurando un ambiente de trabajo limpio y seguro.

2. Principio de trabajo de una máquina de corte con láser

El principio de funcionamiento de una máquina de corte con láser se puede resumir de la siguiente manera: el generador láser produce un haz láser de alta potencia, que se transmite al cabezal de corte a través del sistema óptico. El cabezal de corte luego enfoca el haz láser en la superficie de la pieza de trabajo. El calor alto del láser se derrite o vaporiza el material, mientras que los gases auxiliares quitan el material fundido, completando el corte preciso.

Ventajas del corte láser:

Alta precisión: El haz láser es extremadamente fino, habilitando la precisión a nivel de micrones.

Corte de alta velocidad: El corte con láser ofrece altas velocidades de corte, especialmente para materiales de lámina delgada.

Procesamiento sin contacto: El corte con láser es un proceso sin contacto, evitando el desgaste de las herramientas mecánicas.

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