Le differenze strutturali tra il sistema a specchio e il sistema di taglio lineare

Nel campo della lavorazione laser, i sistemi di taglio laser sono principalmente suddivisi in sistemi a scansione galvo e sistemi di taglio a movimento lineare. Essi presentano notevoli differenze nella progettazione strutturale, nei meccanismi di movimento e negli scenari applicativi. Comprendere le loro caratteristiche strutturali è fondamentale per la selezione delle attrezzature e l'ottimizzazione dei processi.

1. Struttura dei sistemi a scansione galvo

Un sistema a scansione galvo utilizza specchi ad alta velocità per controllare il percorso di scansione del fascio laser. I componenti principali includono:

Fonte laser
Il laser emette un fascio che viene collimato per formare una luce parallela, fornendo una sorgente stabile per la scansione.

Unità di scansione Galvo
Il sistema utilizza due specchi ad alta velocità disposti perpendicolarmente (galvo X e Y) per controllare la deflessione orizzontale e verticale del fascio laser. Gli specchi galvo sono azionati da motori ad alta velocità e dotati di sensori per un posizionamento angolare preciso.

Ottiche di focalizzazione
Il fascio laser deviato viene focalizzato sulla superficie del pezzo attraverso una lente di focalizzazione o una lente F-theta, garantendo dimensioni costanti del punto focale e densità energetica uniforme.

Sistema di Controllo
Il controllore galvo genera segnali di comando in base al percorso di taglio per consentire una scansione rapida del fascio. Poiché il taglio avviene mediante la deflessione del fascio, il movimento meccanico in un sistema galvo è minimo, permettendo una risposta rapida.

Caratteristiche strutturali

Dimensioni compatte, adatto per aree di lavoro piccole e medie.

Elevata velocità di scansione, che garantisce un'elaborazione efficiente.

L'accuratezza dipende dalla precisione angolare del galvo e dalla qualità ottica della messa a fuoco.

2. Struttura dei sistemi di taglio con movimento lineare

I sistemi di taglio a movimento lineare eseguono il taglio spostando la testa laser o il pezzo lungo guide meccaniche. I componenti principali includono:

Fonte laser
Il fascio laser viene trasferito alla testa di taglio tramite fibre ottiche o ottica in spazio libero.

Meccanismo a Movimento Lineare
La testa laser o il pezzo si muovono lungo guide lineari X e Y. Le guide tipicamente utilizzano sistemi di trasmissione a vite o a ingranaggio, azionati da motori servo per un posizionamento preciso e un taglio stabile.

Testa di Taglio a Fuoco
Il fascio laser viene focalizzato sulla superficie del materiale attraverso una lente nella testa di taglio. La testa laser si muove meccanicamente lungo il percorso pianificato per tagliare il materiale.

Sistema di Controllo
Un controllore CNC gestisce la pianificazione del percorso e il controllo sincronizzato del movimento. L'inerzia meccanica è significativa, e l'accelerazione/decelerazione è limitata dal design strutturale.

Caratteristiche strutturali

Adatto per grandi aree di lavoro e taglio di materiali spessi.

La lunghezza del percorso di taglio non è limitata dal campo di scansione ottica.

La struttura meccanica è complessa, il volume del sistema è elevato e la velocità è limitata dall'inerzia.

3. Differenze Strutturali Chiave

Le principali differenze strutturali tra i sistemi a scansione galvo e i sistemi di taglio a movimento lineare risiedono nei meccanismi di movimento e nel carico meccanico:

Meccanismo di Movimento

Sistema galvo: il taglio avviene tramite la deflessione del fascio laser, con movimenti meccanici minimi.

Sistema lineare: il taglio avviene spostando la testa laser o il pezzo lungo dei guide, con movimenti meccanici significativi.

Inerzia Meccanica

Sistema galvo: bassa inerzia, risposta rapida.

Sistema lineare: alta inerzia, l'accelerazione e la decelerazione sono limitate dalla struttura meccanica.

Progettazione ottica

Sistema galvo: si basa su specchi ad alta velocità e lenti di focalizzazione; il percorso ottico è fisso.

Sistema lineare: Il percorso ottico è relativamente fisso; la testa laser si muove meccanicamente per coprire l'area di taglio.

Scenari applicativi

Sistema galvo: Adatto a materiali sottili, piccole aree di lavoro e taglio ad alta precisione.

Sistema lineare: Adatto a materiali spessi e grandi aree di lavoro; l'accuratezza dipende dai binari di guida e dai sistemi di trasmissione.

I sistemi di scansione galvo e i sistemi di taglio a movimento lineare differiscono fondamentalmente nella progettazione strutturale. I sistemi galvo utilizzano la deflessione del fascio come meccanismo principale di movimento, risultando ideali per il taglio ad alta velocità e alta precisione. I sistemi a movimento lineare si basano su guide meccaniche, adatti al taglio di grandi superfici e materiali spessi. Comprendere queste differenze strutturali è essenziale per selezionare l'equipaggiamento laser appropriato e ottimizzare i flussi di lavorazione.