Ayna sistemi ile lineer kesme sistemi arasındaki yapısal farklar

Lazer işleme alanında lazer kesme sistemleri principalmente galvo tarama sistemleri ve doğrusal hareketli kesme sistemleri olmak üzere ikiye ayrılır. Yapısal tasarım, hareket mekanizmaları ve kullanım alanları açısından önemli farklılıklar gösterirler. Yapısal özelliklerini anlamak, ekipman seçimi ve süreç optimizasyonu açısından büyük önem taşır.

1. Galvo Tarama Sistemlerinin Yapısı

Bir galvo tarama sistemi, yüksek hızlı aynalar kullanarak lazer ışınının taranma yolunu kontrol eder. Temel bileşenler şunlardır:

Lazer Kaynağı
Lazer, tarama için kararlı bir kaynak sağlayan paralel bir ışın oluşturacak şekilde kolime edilmiş bir ışın yayar.

Galvo Tarama Ünitesi
Sistem, lazer ışınının yatay ve dikey yönde saptırılmasını kontrol etmek için birbirine dik iki adet yüksek hızlı ayna (X ve Y galvolar) kullanır. Galvo aynalar yüksek hızlı motorlarla sürülür ve hassas açı konumlaması için sensörlerle donatılmıştır.

Odaklama optikleri
Saptırılan lazer ışını, odaklama lensi veya F-theta lensi aracılığıyla iş parçası yüzeyine odaklanır ve böylece nokta boyutunun ve enerji yoğunluğunun tutarlı kalması sağlanır.

Kontrol Sistemi
Galvo kontrolcüsü, kesme yoluna dayanarak yüksek hızlı ışın taramasını gerçekleştirmek için sürme sinyalleri üretir. Kesme işlemi ışın saptırılmasıyla gerçekleştirildiği için, galvo sisteminde mekanik hareket en aza indirilir ve hızlı tepki sağlar.

Yapısal Özellikler

Kompakt boyutu, küçük ve orta büyüklük iş alanları için uygundur.

Yüksek tarama hızı, verimli işlemeyi sağlar.

Doğruluk, galvo açı hassasiyetine ve optik odaklama kalitesine bağlıdır.

2. Doğrusal Hareketli Kesim Sistemlerinin Yapısı

Doğrusal hareket kesme sistemleri, lazer başlığını veya iş parçasını mekanik kılavuzlar boyunca hareket ettirerek kesmeyi sağlar. Ana bileşenler şunları içerir:

Lazer Kaynağı
Lazer ışını, fiber veya serbest uzay optiği üzerinden kesme başlığına iletilir.

Doğrusal Hareket Mekanizması
Lazer başlığı veya iş parçası X ve Y ekseni doğrusal kılavuzlar boyunca hareket eder. Kılavuzlar genellikle vida veya dişli iletim sistemleriyle birlikte çalışır ve hassas konumlandırma ile kararlı kesim için servo motorlar tarafından sürülür.

Odaklama Kesme Başlığı
Lazer ışını, kesme başlığındaki bir lens aracılığıyla malzeme yüzeyine odaklanır. Lazer başlığı, malzemeyi kesmek üzere planlanan yörünge boyunca mekanik olarak hareket eder.

Kontrol Sistemi
Bir CNC kontrolcüsü, yol planlamasını ve senkronize hareket kontrolünü yönetir. Mekanik eylemsizlik önemli bir faktördür ve ivmelenme/yavaşlama, yapısal tasarım tarafından sınırlanmıştır.

Yapısal Özellikler

Geniş çalışma alanları ve kalın malzeme kesimi için uygundur.

Kesim yolu uzunluğu, optik tarama aralığıyla sınırlı değildir.

Mekanik yapı karmaşık, sistem hacmi büyük ve hız atalet tarafından sınırlanmaktadır.

3. Temel Yapısal Farklılıklar

Galvo tarama sistemleri ile doğrusal hareket kesme sistemleri arasındaki temel yapısal farklılıklar hareket mekanizmaları ve mekanik yüke dayanmaktadır:

Hareket Mekanizması

Galvo sistemi: Kesme işlemi lazer ışınının saptırılmasıyla gerçekleştirilir ve mekanik hareket minimum düzeydedir.

Doğrusal sistem: Kesme işlemi lazer başının veya iş parçasının kılavuzlar üzerinde hareketiyle gerçekleştirilir ve önemli miktarda mekanik hareket söz konusudur.

Mekanik Atalet

Galvo sistemi: Düşük atalet, hızlı tepki.

Doğrusal sistem: Yüksek atalet, ivmelenme ve yavaşlama mekanik yapı tarafından sınırlanır.

Optik tasarım

Galvo sistemi: Yüksek hızlı aynalar ve odaklama merceklerine dayanır; optik yol sabittir.

Doğrusal sistem: Optik yol nispeten sabittir; lazer başlığı, kesim alanını kapsayacak şekilde mekanik olarak hareket eder.

Uygulama Szenaryoları

Galvano sistemi: İnce malzemeler, küçük çalışma alanları ve yüksek hassasiyetli kesim için uygundur.

Doğrusal sistem: Kalın malzemeler ve büyük çalışma alanları için uygundur; doğruluk rehber raylara ve iletim sistemlerine bağlıdır.

Galvano tarama sistemleri ile doğrusal hareketli kesim sistemleri yapısal tasarım açısından temel farklılıklara sahiptir. Galvano sistemleri ana hareket mekanizması olarak ışın saptırma kullanır ve bu da onları yüksek hızlı, yüksek hassasiyetli kesim için ideal hale getirir. Doğrusal hareketli sistemler ise mekanik rehberlere dayanır ve büyük alanlı ile kalın malzeme kesimi için uygundur. Bu yapısal farklılıkların anlaşılması, uygun lazer kesim ekipmanının seçilmesi ve işlem akışlarının optimize edilmesi açısından hayati öneme sahiptir.