激光切割机的组成部分
1、激光器:产生高能激光束,是激光切割机的核心部件。常见的激光器类型包括CO2激光器、光纤激光器和Nd激光器。
2、切割头:包括聚焦镜和喷嘴,用于将激光束聚焦到材料表面,并在切割过程中喷射辅助气体(如氧气、氮气)以帮助切割。
3、控制系统:控制整个激光切割过程的核心部分,包括数控系统、运动控制系统等,用于实现精确的切割路径和参数设置。
4、机床:支撑和移动切割头和材料的平台,通常包括X轴、Y轴和Z轴的运动机构,以实现二维或三维的切割运动。
5、辅助气体系统:供应切割过程中所需的辅助气体,如氧气、氮气或压缩空气,用于吹走熔融材料,提高切割质量。
6、冷却系统:用于冷却激光器和其他关键部件,防止过热,保证设备的稳定运行。常见的冷却方式有水冷和风冷。
7、排烟系统:去除切割过程中产生的烟雾和废气,保持工作环境的清洁和安全。
8、工作台:承载和固定待切割材料的平台,通常带有网格或条形结构,以便于切割后的废料掉落和收集。
9、激光电源:提供激光器所需的电能,确保激光器稳定输出高能激光束。
10、软件系统:提供编程和控制界面,用于设计和调整切割路径、参数设置以及设备监控等。
激光切割机的原理
1、激光器产生激光:激光器通过激光介质(如CO2、光纤、Nd等)在高电压或高电流的激励下产生高能量的激光束。激光束具有高强度、高聚焦度和单一波长的特点。
2、激光束传输:产生的激光束通过一系列反射镜或光纤传输到切割头。在传输过程中,激光束的能量和方向得以保持。
3、激光束聚焦:激光束通过切割头中的聚焦镜被聚焦到一个非常小的点,通常直径在0.1毫米以下。聚焦后的激光束能量密度极高,能够迅速加热和熔化材料。
4、加热和熔化材料:聚焦的激光束照射到材料表面,使材料迅速加热到熔点或汽化温度。对于金属材料,通常使用辅助气体(如氧气)来加速氧化反应,从而提高切割效率。
5、材料去除:被加热和熔化的材料在激光束的持续作用下形成熔融区,辅助气体通过喷嘴高速吹出,将熔融物质从切割缝中吹走,从而形成切割缝。
6、运动控制:数控系统(CNC)控制切割头和工作台的运动,根据预先设定的切割路径和速度,精确地引导激光束在材料表面进行切割。CNC系统能够实现复杂图形和精密部件的切割。
7、完成切割:在数控系统的控制下,激光束沿预定路径移动,完成整个切割过程。切割完成后,切割头返回初始位置,设备停止工作。
激光切割属于冷切割还是热切割
激光切割属于热切割方法之一。在激光切割过程中,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、汽化或达到燃点。同时,与光束同轴的高速气流帮助吹除熔融物质,从而实现对工件的切割。这一过程涉及材料的高温状态变化,因此归类为热切割工艺。激光切割可以应用于多种材料,包括金属、塑料、木材、复合材料等,具有切割精度高、边缘质量好、变形小等特点。