Diferențele structurale dintre sistemul cu oglindă și sistemul de tăiere liniară

În domeniul prelucrării cu laser, sistemele de tăiere cu laser sunt împărțite în principal în sisteme de scanare galvanometrică și sisteme de tăiere cu mișcare lineară. Acestea prezintă diferențe semnificative în ceea ce privește proiectarea structurală, mecanismele de mișcare și scenariile de aplicare. Înțelegerea caracteristicilor structurale este esențială pentru selecția echipamentelor și optimizarea proceselor.

1. Structura sistemelor de scanare galvanometrică

Un sistem de scanare galvanometrică utilizează oglinzi cu viteză înaltă pentru a controla calea de scanare a fascicolului laser. Componentele principale includ:

Sursă de laser
Laserul emite un fascicul care este colimat pentru a forma o lumină paralelă, oferind o sursă stabilă pentru scanare.

Unitate de scanare Galvo
Sistemul utilizează două oglinzi perpendiculare cu viteză mare (galvo X și Y) pentru a controla deviația orizontală și verticală a fascicolului laser. Oglizile galvo sunt acționate de motoare rapide și echipate cu senzori pentru poziționarea precisă a unghiului.

Optică de focalizare
Fascicolul laser deviat este focalizat pe suprafața piesei de prelucrat printr-o lentilă de focalizare sau o lentilă F-theta, asigurând o dimensiune constantă a spotului și o densitate uniformă a energiei.

Sistem de Control
Controlerul galvo generează semnale de acționare în funcție de traseul de tăiere pentru a realiza o scanare rapidă a fascicolului. Deoarece tăierea se realizează prin devierea fascicolului, mișcarea mecanică într-un sistem galvo este minimă, permițând o răspuns rapid.

Caracteristici structurale

Dimensiune compactă, potrivită pentru spații de lucru mici și mijlocii.

Viteză mare de scanare, asigurând o procesare eficientă.

Precizia depinde de precizia unghiulară a galvo și de calitatea focalizării optice.

2. Structura sistemelor de tăiere cu mișcare liniară

Sistemele de tăiere cu mișcare liniară realizează tăierea prin deplasarea capului laser sau a semifabricatului de-a lungul unor ghidaje mecanice. Componentele principale includ:

Sursă de laser
Raza laser este transmisă la capul de tăiere prin fibră optică sau optică în spațiu liber.

Mecanism de mișcare liniară
Capul laser sau semifabricatul se deplasează de-a lungul ghidajelor liniare X și Y. Ghidajele lucrează de obicei cu sisteme de transmisie prin șurub sau pinion, acționate de motoare servo pentru poziționare precisă și tăiere stabilă.

Cap de tăiere cu focalizare
Raza laser este focalizată pe suprafața materialului printr-o lentilă din capul de tăiere. Capul de tăiere se deplasează mecanic de-a lungul traiectoriei planificate pentru a tăia materialul.

Sistem de Control
Un controler CNC gestionează planificarea traseului și controlul sincronizat al mișcării. Inerția mecanică este semnificativă, iar accelerația/decelerația este limitată de proiectarea structurală.

Caracteristici structurale

Potrivit pentru zone mari de lucru și tăierea materialelor groase.

Lungimea traseului de tăiere nu este limitată de domeniul de scanare optică.

Structura mecanică este complexă, volumul sistemului este mare, iar viteza este limitată de inerție.

3. Diferențe structurale principale

Diferențele structurale esențiale dintre sistemele de scanare galvanometrică și sistemele de tăiere cu mișcare liniară constau în mecanismele de mișcare și sarcina mecanică:

Mecanismul de mișcare

Sistem galvanometric: Tăierea se realizează prin devierea fascicolului laser, cu o mișcare mecanică minimă.

Sistem liniar: Tăierea se realizează prin deplasarea capului laser sau a piesei de lucru de-a lungul ghidajelor, cu o mișcare mecanică semnificativă.

Inerția mecanică

Sistem galvanometric: Inerție redusă, răspuns rapid.

Sistem liniar: Inerție mare, accelerația și decelerația sunt limitate de structura mecanică.

Proiectare optică

Sistem galvanometric: Se bazează pe oglinzi de înaltă viteză și lentile de focalizare; traseul optic este fix.

Sistem liniar: Calea optică este relativ fixă; capul laser se mișcă mecanic pentru a acoperi zona de tăiere.

Scenarii de aplicare

Sistem galvanometric: Potrivit pentru materiale subțiri, suprafețe mici de lucru și tăiere de înaltă precizie.

Sistem liniar: Potrivit pentru materiale groase și zone mari de lucru; precizia depinde de șinele de ghidare și sistemele de transmisie.

Sistemele de scanare galvanometrice și sistemele de tăiere cu mișcare liniară diferă fundamental din punct de vedere al designului structural. Sistemele galvanometrice folosesc devierea fasciculului ca mecanism principal de mișcare, fiind astfel ideale pentru tăierea rapidă și de înaltă precizie. Sistemele cu mișcare liniară se bazează pe ghidaje mecanice, fiind potrivite pentru tăierea pe suprafețe mari și a materialelor groase. Înțelegerea acestor diferențe structurale este esențială pentru alegerea echipamentelor adecvate de tăiere cu laser și pentru optimizarea fluxurilor de procesare.