Las diferencias estructurales entre el sistema de espejos y el sistema de corte lineal

En el campo del procesamiento láser, los sistemas de corte láser se dividen principalmente en sistemas de escaneo galvanométrico y sistemas de corte de movimiento lineal. Estos presentan diferencias significativas en el diseño estructural, los mecanismos de movimiento y los escenarios de aplicación. Comprender sus características estructurales es crucial para la selección de equipos y la optimización de procesos.

1. Estructura de los Sistemas de Escaneo Galvanométrico

Un sistema de escaneo galvanométrico utiliza espejos de alta velocidad para controlar la trayectoria de escaneo del haz láser. Los componentes principales incluyen:

Fuente Láser
El láser emite un haz que se colima para formar una luz paralela, proporcionando una fuente estable para el escaneo.

Unidad de Escaneo Galvo
El sistema utiliza dos espejos perpendiculares de alta velocidad (galvanómetros X e Y) para controlar la desviación horizontal y vertical del haz láser. Los espejos galvanométricos son accionados por motores de alta velocidad y están equipados con sensores para un posicionamiento angular preciso.

Óptica de enfoque
El haz láser desviado se enfoca sobre la superficie de la pieza mediante una lente de enfoque o una lente F-theta, garantizando un tamaño de punto y densidad de energía constantes.

Sistema de Control
El controlador galvo genera señales de accionamiento basadas en la trayectoria de corte para lograr un escaneo rápido del haz. Dado que el corte se realiza mediante la desviación del haz, el movimiento mecánico en un sistema galvo es mínimo, lo que permite una respuesta rápida.

Características Estructurales

Tamaño compacto, adecuado para áreas de trabajo pequeñas y medianas.

Alta velocidad de escaneo, asegurando un procesamiento eficiente.

La precisión depende de la precisión angular del galvanómetro y de la calidad óptica del enfoque.

2. Estructura de los Sistemas de Corte por Movimiento Lineal

Los sistemas de corte por movimiento lineal logran el corte moviendo la cabeza láser o la pieza de trabajo a lo largo de guías mecánicas. Los componentes principales incluyen:

Fuente Láser
El haz láser se transmite a la cabeza de corte mediante fibras u óptica en espacio libre.

Mecanismo de Movimiento Lineal
La cabeza láser o la pieza de trabajo se mueve a lo largo de guías lineales X e Y. Las guías suelen trabajar con sistemas de transmisión por tornillo o engranaje, impulsados por motores servo para lograr posicionamiento preciso y corte estable.

Cabeza de Corte con Enfoque
El haz láser se enfoca sobre la superficie del material a través de una lente en la cabeza de corte. La cabeza de corte se mueve mecánicamente a lo largo de la trayectoria planificada para cortar el material.

Sistema de Control
Un controlador CNC gestiona la planificación de la trayectoria y el control sincronizado del movimiento. La inercia mecánica es significativa, y la aceleración/desaceleración está limitada por el diseño estructural.

Características Estructurales

Adecuado para grandes áreas de trabajo y corte de materiales gruesos.

La longitud de la trayectoria de corte no está limitada por el rango de escaneo óptico.

La estructura mecánica es compleja, el volumen del sistema es grande y la velocidad está restringida por la inercia.

3. Diferencias estructurales clave

Las diferencias estructurales fundamentales entre los sistemas de escaneo galvanométrico y los sistemas de corte de movimiento lineal radican en los mecanismos de movimiento y la carga mecánica:

Mecanismo de movimiento

Sistema galvo: El corte se logra mediante la desviación del haz láser, con un movimiento mecánico mínimo.

Sistema lineal: El corte se logra moviendo la cabeza láser o la pieza de trabajo a lo largo de guías, con un movimiento mecánico significativo.

Inercia mecánica

Sistema galvo: Baja inercia, respuesta rápida.

Sistema lineal: Alta inercia, la aceleración y desaceleración están limitadas por la estructura mecánica.

Diseño óptico

Sistema galvo: Depende de espejos de alta velocidad y lentes de enfoque; la trayectoria óptica es fija.

Sistema lineal: La trayectoria óptica es relativamente fija; la cabeza láser se mueve mecánicamente para cubrir el área de corte.

Escenarios de Aplicación

Sistema galvano: Adecuado para materiales delgados, áreas pequeñas de trabajo y corte de alta precisión.

Sistema lineal: Adecuado para materiales gruesos y grandes áreas de trabajo; la precisión depende de los rieles guía y los sistemas de transmisión.

Los sistemas de escaneo galvano y los sistemas de corte por movimiento lineal difieren fundamentalmente en su diseño estructural. Los sistemas galvano utilizan la desviación del haz como mecanismo principal de movimiento, lo que los hace ideales para corte de alta velocidad y alta precisión. Los sistemas de movimiento lineal dependen de guías mecánicas, adecuados para corte de grandes áreas y materiales gruesos. Comprender estas diferencias estructurales es esencial para seleccionar el equipo láser adecuado y optimizar los flujos de trabajo de procesamiento.