Les différences structurelles entre le système à miroir et le système de découpe linéaire

Dans le domaine du traitement laser, les systèmes de découpe laser sont principalement divisés en systèmes de balayage galvanométriques et systèmes de découpe à mouvement linéaire. Ils présentent des différences significatives en matière de conception structurelle, de mécanismes de mouvement et de scénarios d'application. Comprendre leurs caractéristiques structurelles est crucial pour le choix de l'équipement et l'optimisation des procédés.

1. Structure des systèmes de balayage galvanométriques

Un système de balayage galvanométrique utilise des miroirs à grande vitesse pour contrôler le chemin de balayage du faisceau laser. Les composants principaux incluent :

Source laser
Le laser émet un faisceau qui est collimaté pour former une lumière parallèle, fournissant ainsi une source stable pour le balayage.

Unité de balayage Galvo
Le système utilise deux miroirs rapides perpendiculaires (galvos X et Y) pour contrôler la déviation horizontale et verticale du faisceau laser. Les miroirs galvanométriques sont actionnés par des moteurs à grande vitesse et équipés de capteurs assurant un positionnement angulaire précis.

Optiques de focalisation
Le faisceau laser dévié est focalisé sur la surface de la pièce à usiner à travers une lentille de focalisation ou une lentille F-thêta, garantissant une taille de spot et une densité d'énergie constantes.

Système de contrôle
Le contrôleur galvo génère des signaux d'entraînement selon le trajet de découpe afin d'assurer un balayage rapide du faisceau. Puisque la découpe est réalisée par déviation du faisceau, le mouvement mécanique dans un système galvo est minimal, permettant une réponse rapide.

Caractéristiques structurelles

Dimensions compactes, adapté aux zones de travail de petite à moyenne taille.

Vitesse de balayage élevée, assurant un traitement efficace.

La précision dépend de la justesse angulaire du galvo et de la qualité du focalisation optique.

2. Structure des systèmes de découpe à mouvement linéaire

Les systèmes de coupe en mouvement linéaire réalisent la coupe en déplaçant la tête laser ou la pièce le long de guides mécaniques. Les composants principaux sont :

Source laser
Le faisceau laser est acheminé vers la tête de coupe par des fibres optiques ou par des systèmes optiques en espace libre.

Mécanisme de mouvement linéaire
La tête laser ou la pièce se déplace le long des axes X et Y via des guides linéaires. Ces guides fonctionnent généralement avec des systèmes de transmission à vis ou à engrenage, entraînés par des moteurs servo pour un positionnement précis et une coupe stable.

Tête de coupe focalisante
Le faisceau laser est focalisé sur la surface du matériau à l'aide d'une lentille située dans la tête de coupe. La tête de coupe se déplace mécaniquement le long de la trajectoire planifiée afin de découper le matériau.

Système de contrôle
Un contrôleur CNC gère la planification du chemin et le contrôle synchronisé du mouvement. L'inertie mécanique est importante, et l'accélération/décélération est limitée par la conception structurelle.

Caractéristiques structurelles

Adapté aux grandes surfaces de travail et à la coupe de matériaux épais.

La longueur du chemin de coupe n'est pas limitée par la plage de balayage optique.

La structure mécanique est complexe, le volume du système est important et la vitesse est limitée par l'inertie.

3. Principales différences structurelles

Les principales différences structurelles entre les systèmes de balayage galvanométrique et les systèmes de découpe à mouvement linéaire résident dans les mécanismes de mouvement et la charge mécanique :

Mécanisme de mouvement

Système galvo : La découpe est réalisée par déviation du faisceau laser, avec un mouvement mécanique minimal.

Système linéaire : La découpe est réalisée en déplaçant la tête laser ou la pièce le long de rails, avec un mouvement mécanique important.

Inertie mécanique

Système galvo : Faible inertie, réponse rapide.

Système linéaire : Inertie élevée, l'accélération et le freinage sont limités par la structure mécanique.

Conception optique

Système galvo : S'appuie sur des miroirs haute vitesse et des lentilles de focalisation ; le trajet optique est fixe.

Système linéaire : Le trajet optique est relativement fixe ; la tête laser se déplace mécaniquement pour couvrir la zone de coupe.

Scénarios d'application

Système galvanométrique : Adapté aux matériaux fins, aux petites zones de travail et à la découpe de haute précision.

Système linéaire : Adapté aux matériaux épais et aux grandes zones de travail ; la précision dépend des rails de guidage et des systèmes de transmission.

Les systèmes de balayage galvanométriques et les systèmes de découpe à mouvement linéaire diffèrent fondamentalement par leur conception structurelle. Les systèmes galvanométriques utilisent la déviation du faisceau comme mécanisme principal de mouvement, ce qui les rend idéaux pour la découpe à grande vitesse et haute précision. Les systèmes à mouvement linéaire s'appuient sur des guides mécaniques, adaptés à la découpe de grandes surfaces et de matériaux épais. Comprendre ces différences structurelles est essentiel pour sélectionner l'équipement de découpe laser approprié et optimiser les flux de production.