Принципът на действие и основните видове лазерно рязане с ЦПУ

Лазерен лъч (или просто "лазер") е силно посока монохроматичен последователен стимулирани емисии в активна среда, предизвикана от външна енергия фактор (електрически, оптични, химически, и т.н.).
Физически, явлението се основава на способността на материала да излъчват определен фотонна енергия (дължина на вълната) в сблъсък с друг атом последователен ( "точно копие") без абсорбция фотон. Образува по този "екстра" фотони са носители на лазерния лъч.

Така схематична диаграма на лазерния предавател включва:

• активна среда;
• външен източник на енергия;
• оптичен усилвател (резонатор).

Опростенчески, генерирането на лазерен лъч може да бъде описан като източник на енергия служи за "помпа" активното средство (например рубин кристали) извън определени енергийни фотони. Тези фотони са "разкъсани" от активното вещество средни атоми на техните "близнаци", но те не се абсорбира. Оптичният резонатор (в най-простия случай - два паралелни огледала) допълнително насища активна среда, което води fotony- "двоен" (на равно енергия) многократно сблъскат с атома и подпомагане на появата на нови фотони. Един от огледалата за резонатор обикновено се извършва полупрозрачно и го предава фотони в посоката на оптичната ос под формата на фокусиран лазерен лъч.

Конструктивна различни лазери е доста обширна. В повечето лазери са класифицирани като се позовава на активната среда (твърдо вещество, газ, полупроводник) вида на енергия помпа (с постоянна мощност или пулс), размера и мощността на лъчението до местоназначението, и т.н.

Лазерна техника обработка

фокусиран лазерен лъч носи достатъчно енергия плътност да проникне в материала на заготовката. Под действието на материала на светлина в зоната на обработка може да се стопи, изпарява се, възпламени или по друг начин променя своята структура, в действителност изчезване. В този случай, процесът на обработка е подобно на механично рязане с единствената разлика, че режещият инструмент се заменя с греда и отпадъчен материал не се освобождава под формата на чипове, и "изпаряване". Когато достатъчно мощност (и / или малка дебелина на материала), лазерният лъч може да се срежат. Когато по-малко енергия - на повърхността, за да оставите ясно песен (офорт модел).

Предимството на лазерно лечение е много тънка сечение с малка "поле намеса" в материала (включително минималната температура и натоварване деформация), така че обработката на детайла се извършва с много високо качество. Освен това, лазерът е в състояние на работа на практика всички строителни материали и заготовки с различни форми и размери (включително фини или леко, не измерими поради тази обработка нож - например, хартия, гума, полиетилен и т.н.).

Предимства на технология за обработка на лазер за механична обработка довели до възникването на лазерно гравиране. Операционната принципа на тези машини са много сходни с фрезови машини с ЦПУ. Лазерна машина има монолитно тяло, хоризонталния работен маса, която се намира над него подвижна портал инструмент глава с лазерен предавател (аналогов шпиндел с ножове). Движението на портала (а оттам, на ръководителя на радиатора) е предвидена стъпкови двигатели под влиянието на импулси за контрол генерирани от системата NC (в съответствие със запомнени програмата на машината за обработка). CNC процесор контролира мощността на лазерния лъч и работи другите компоненти на машината.

Оптичната система на машината се състои от лазерна тръба и отразяващи огледала емитер глава с фокусиране леща. Тръбата има сложна "пластове" структура и съдържа активното среда (за съвременни машини - газовата смес на СО2, азот и хелий). При прилагане на външно напрежение (чрез повишаващ трансформатор) се инициира чрез лазерен лъч в газова среда. Системата на огледала и фокусиране на обектива насочва датчик глава лъч по повърхността на материала. Главата на датчик за движение над детайла позволява обработка съгласно предварително определен алгоритъм на най-трудните (дву- или триизмерни) крива. За да се охлади лазерна тръба, предвидена циркулация на течност (вода) в специални магистрали от външна помпа.

Видове и характеристики на лазерни машини

Съвременните лазерни машини с ЦПУ успешно се справят с обработка на почти всеки материал (дърво, метал, пластмаса, стъкло, кожа, каучук, хартия, полиетилен, камък, и т.н.). Но, въпреки значително гъвкавостта, всеки модел има своя "специализация" (или набор от модели).

Desktop лазерни гравьори. Като правило, малогабаритна, не изисква инсталация в производствено хале (подходящ за офис или дори един апартамент - ако има такава необходимост). Engravers оборудвани с добри оптика, но качеството му е относително малък. Въпреки това, на гравьора в състояние да изпълнява гравиране високо (което води до обемна самолет на изображението и на повърхността), а през изрязани празните места с малка дебелина на повечето материали (с изключение на метали) само малко по-ниски в гнездене производителност и рязане на "висши" модели на лазерни машини.

Машините за лазерно гравиране са в десктоп версията, както и за "на открито" и представя много голямо разнообразие от размери настолни компютри - от половин метър до един и половина или две и по-горе. Машини са предназначени за монтаж в специална стая и предназначени за усилена работа в производствена среда. Всяка машина има монолитно тяло, което осигурява структурна стабилност и ефективно охлаждане вибрации възникващи по време на работа. Основната цел на тези модели е лазерно рязане и рязане на материали (включително голям формат с висока скорост) и висококачествени гравиране заготовки повърхности. За да се увеличи производителността и качеството на лечение, лазерни машини имат специален дизайн. Например, инсталирането на две паралелни лазерни тръби - за едновременна обработка на две заготовки, лазерна тръба или пускане на подвижна портал - за изключване на загубите на енергия греди време на дисперсия "по пътя" към радиатора и т.н.

Компактен лазерен гравиране маркери, предназначени за висококачествени изображения с висока скорост. Маркерите могат да бъдат приложени към триизмерните гравиране продукти (бижута, ключодържатели, химикали и др ..), като дори най-малките подробности за модела, получени са ясно различими, а картината е различна трайност. Това се постига благодарение на специална (така наречените "две оси") маркер дизайн на оптичната система. Някои лещи имат възможност за взаимно преместване, така че лазерният лъч, генериран от тръбата е оформена в двуизмерна равнина и е насочен във всяка точка на детайла до желания ъгъл. Когато това емитер глава фокусира лъч леща непланарни и специален обектив, поддържане лазер стабилност при всякакви условия на обработка.

Лазерни маркери имат относително малък работен кът, но като правило, които вече са в основната версия, оборудван с вграден микрокомпютър с всичко необходимо за работа на софтуера. Това гарантира висока мобилност на машината - допълнителни външни връзки (без захранване), не се изисква.