Structure de la machine de découpe laser et analyse des principes de travail

Les machines de découpe laser sont des outils de coupe efficaces largement utilisés dans la fabrication moderne, en particulier pour le traitement des métaux, des non-métaux et de divers matériaux. Avec une conception structurelle précise et une fonctionnalité puissante, ces machines peuvent effectuer des tâches de coupe complexes avec une grande précision et une vitesse. Cet article fournira une analyse approfondie des principaux composants d'une machine à découper laser et de leurs fonctions et principes.

1. Composants principaux d'une machine de coupe laser

Générateur laser

Fonction: Le générateur laser est le composant central de la machine de découpe laser, responsable de la production de faisceaux laser à haute énergie.

Principe: Le générateur laser émet des faisceaux laser monochromatiques à haute intensité à travers un milieu laser (comme le gaz, le solide ou le semi-conducteur) sous l'action d'une source d'excitation. Les types courants de lasers utilisés dans les machines de découpe laser comprennent les lasers CO2 et les lasers en fibre.

Système optique

Fonction: Le système optique est responsable de la transmission du faisceau laser du générateur laser à la tête de coupe et de l'ajustement de la mise au point du laser et de la qualité du faisceau.

Principe: Le système optique comprend généralement des miroirs, des lentilles et des fibres optiques. Le faisceau laser est guidé et concentré à travers ces composants pour assurer un positionnement et une concentration précis du laser. Les machines de découpe laser en fibre utilisent des fibres optiques pour transmettre directement le laser à la tête de coupe, tandis que les machines de découpe laser CO2 utilisent des miroirs pour transmettre le laser à la zone de coupe.

Tête de coupe

Fonction: La tête de coupe agit comme "l'outil" de la machine de découpe laser, concentrant le faisceau laser sur la surface de la pièce tout en contrôlant la direction du flux de gaz.

Principe: La tête de coupe contient des lentilles et des miroirs de mise au point pour concentrer le faisceau laser sur la zone de coupe de la pièce. De plus, la tête de coupe est équipée d'une buse à gaz auxiliaire qui souffle du métal fondu pour assurer une coupe lisse et de haute qualité.

Système de mouvement

Fonction: Le système de mouvement permet à la machine de découpe laser d'effectuer des mouvements de coupe bidimensionnels ou tridimensionnels précis sur la surface de la pièce.

Principe: Le système de mouvement se compose de moteurs d'entraînement, de rails, de servomoteurs et de composants de transmission de précision. Grâce à un système de contrôle numérique (CNC), le système de mouvement assure un mouvement de haute précision de la tête laser le long des axes x, y et z, garantissant un alignement précis du chemin de coupe et de la pièce.

Système de contrôle CNC

Fonction: Le système CNC est responsable du contrôle global et de la planification de la machine de découpe laser, gérant précisément chaque détail du processus de coupe.

Principe: Le système CNC ajuste les paramètres tels que la puissance du laser, la vitesse de coupe, la vitesse d'alimentation et la mise au point en fonction du plan ou du programme de coupe d'entrée, garantissant que le processus de coupe se déroule en douceur. Les machines de découpe laser modernes utilisent généralement des systèmes de contrôle informatiques avancés, offrant des niveaux d'automatisation élevés.

Circuit de refroidissement

Fonction: Le système de refroidissement empêche la surchauffe des composants critiques tels que le générateur laser et la tête de coupe pendant le fonctionnement du laser haute puissance, assurant des performances et une précision stables de la machine.

Principe: Le système de refroidissement utilise le refroidissement à l'eau ou à l'air pour réguler la température des composants clés en temps réel, empêchant l'accumulation de chaleur qui pourrait avoir un impact négatif sur les performances. Il comprend généralement un réservoir de liquide de refroidissement, une pompe et un échangeur de chaleur.

Système d'échappement

Fonction: Le système d'échappement élimine la fumée et les gaz nocifs générés pendant le processus de coupe, garantissant un environnement de travail propre et un bon fonctionnement de la machine.

Principe: La coupe laser génère des quantités importantes de fumée et de gaz nocifs. Le système d'échappement utilise des dispositifs de collecte de poussière et des conduits de ventilation pour éliminer ces particules de la zone de coupe, garantissant un environnement de travail propre et sûr.

2. Principe de travail d'une machine à découper laser

Le principe de travail d'une machine à découper laser peut être résumé comme suit: Le générateur laser produit un faisceau laser haute puissance, qui est transmis à la tête de coupe via le système optique. La tête de coupe concentre ensuite le faisceau laser sur la surface de la pièce. La chaleur élevée du laser fond ou vaporise le matériau, tandis que les gaz auxiliaires soufflent le matériau fondu, complétant la coupe précise.

Avantages de la coupe laser:

Haute précision: Le faisceau laser est extrêmement fin, permettant une précision au niveau du micron.

Coupe à grande vitesse: La coupe laser offre des vitesses de coupe élevées, en particulier pour les matériaux de feuille minces.

Traitement sans contact: La coupe laser est un processus sans contact, évitant l'usure des outils mécaniques.

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