Конструктивні відмінності між дзеркальною системою та лінійною системою різання

У галузі лазерної обробки лазерні системи різання переважно поділяються на гальванометричні скануючі системи та лінійні рухомі системи різання. Вони мають суттєві відмінності у конструкційному дизайні, механізмах руху та галузях застосування. Розуміння їх струкурних характеристик є ключовим для вибору обладнання та оптимізації технологічних процесів.

1. Будова гальванометричних скануючих систем

Гальванометрична скануюча система використовує високошвидкісні дзеркала для контролювання шляху сканування лазерного променя. Основні компоненти включають:

Лазерне Джерело
Лазер випромінює промінь, який колімується для утворення паралельного світла, забезпечуючи стабільне джерело для сканування.

Гальванометрична система сканування
Система використовує два перпендикулярних дзеркала з високою швидкістю (гальванометри X та Y) для керування горизонтальним і вертикальним відхиленням лазерного променя. Гальванометричні дзеркала приводяться у рух двигунами високої швидкості та оснащені датчиками для точного позиціонування кута.

Фокусуюча оптика
Відхилений лазерний промінь фокусується на поверхні заготовки за допомогою фокусуючої лінзи або лінзи F-тета, забезпечуючи постійний розмір плями та густину енергії.

Система управління
Контролер гальванометра генерує сигнали керування на основі траєкторії різання для досягнення швидкого сканування променя. Оскільки різання здійснюється за рахунок відхилення променя, механічний рух у гальванометричній системі мінімальний, що дозволяє досягти швидкої реакції.

Структурні характеристики

Компактні розміри, підходить для невеликих та середніх робочих зон.

Висока швидкість сканування, що забезпечує ефективну обробку.

Точність залежить від точності кута гальванометра та якості оптичного фокусування.

2. Будова систем різання з лінійним рухом

Системи лінійного різання здійснюють різання шляхом переміщення лазерної головки або заготовки вздовж механічних напрямних. Основні компоненти включають:

Лазерне Джерело
Лазерний промінь подається до головки різання через волоконну або вільнопросторову оптику.

Механізм лінійного руху
Лазерна головка або заготовка рухається вздовж лінійних напрямних X і Y. Напрямні, як правило, працюють із гвинтовими або зубчастими передачами, які приводяться в дію сервомоторами для точного позиціонування та стабільного різання.

Фокусуюча головка різання
Лазерний промінь фокусується на поверхні матеріалу за допомогою лінзи в головці різання. Лазерна головка механічно рухається вздовж запланованої траєкторії для різання матеріалу.

Система управління
Контролер ЧПУ керує плануванням траєкторії та синхронізованим керуванням рухом. Механічна інерція є значною, а прискорення/гальмування обмежені конструкційним виконанням.

Структурні характеристики

Придатний для великих робочих зон і різання товстих матеріалів.

Довжина траєкторії різання не обмежена оптичним діапазоном сканування.

Механічна структура є складною, об'єм системи великий, а швидкість обмежена інерцією.

3. Основні конструктивні відмінності

Основні конструктивні відмінності між системами гальванометричного сканування та лінійними системами різання полягають у механізмах руху та механічному навантаженні:

Механізм руху

Система гальванометра: різання здійснюється за рахунок відхилення променя лазера, при цьому механічний рух мінімальний.

Лінійна система: різання досягається шляхом переміщення лазерної головки або заготовки вздовж напрямних, при цьому має місце значний механічний рух.

Механічна інерція

Система гальванометра: низька інерція, швидка реакція.

Лінійна система: висока інерція, прискорення та уповільнення обмежені механічною конструкцією.

Оптичний дизайн

Система гальванометра: спирається на дзеркала високої швидкості та фокусуючі лінзи; оптичний шлях є фіксованим.

Лінійна система: Оптичний шлях є відносно фіксованим; лазерна головка рухається механічно, щоб покрити зону різання.

Сценарії застосування

Гальванометрична система: Підходить для тонких матеріалів, невеликих робочих зон та високоточного різання.

Лінійна система: Підходить для товстих матеріалів і великих робочих зон; точність залежить від напрявних рейок і систем передачі.

Системи гальванометричного сканування та лінійного руху принципово відрізняються у конструкції. Гальванометричні системи використовують відхилення променя як основний механізм руху, що робить їх ідеальними для високошвидкісного та високоточного різання. Системи лінійного руху спираються на механічні напрявні, що підходить для різання на великих площах і товстих матеріалах. Розуміння цих структурних відмінностей є ключовим для вибору відповідного лазерного обладнання та оптимізації технологічних процесів.