Устройство станка лазерной резки схема

Станки для лазерной резки применяются для бесконтактной обработки различных металлов с высокой точностью. Аналогов по уровню технологии, качеству резки или гравировки и удобству управления нет. Обрабатываемые заготовки после проведения работ не требуют доработок, стоимость их изготовления низкая.

Устройство станка лазерной резки схемаСтанок для резки металла

Устройство и принцип работы

Лазерный станок предназначен для гравировки и резки металлических изделий. Конструктивно состоит из следующих узлов:

  • систем излучения, преобразования;
  • излучателя с резонаторами;
  • управляющей системы;
  • органов управления;
  • узла, перемещающего лазер над рабочей поверхностью.

Конструкция зависит от типов оборудования:

  • газовые — оснащаются системой накачки инертных газов (неон, гелий), стеклянной колбой с излучающей трубкой;
  • твердотельные, устанавливаются лампы накачки, импульсные лампы, рабочее тело (рубин) система зеркал (отражающие, полупрозрачные);
  • газодинамические — предусмотрено сопло для ускорения газов, системы охлаждения;

Плотность пучка составляет 100 МВт/см2. При облучении поверхности заготовки происходит её быстрый разогрев, плавление. За счёт теплопроводности луч способен проникать вглубь металла. В зоне нагрева при достижении температуры кипения происходит его испарение.

Виды лазерной резки

В зависимости от мощности луча, лазерные станки позволяют выполнять такие виды обработок:

Резать детали путём расплавления выгодно по следующим причинам:

  • ресурс лазера выше, чем при испарении;
  • меньшее потребление электроэнергии;
  • допускается резка заготовок различной толщины;
  • точная регулировка луча системой управления — фокусировка, угол наклона;
  • высокое качество торцов деталей после обработки;
  • при добавлении газов снижается вероятность образования окислов.

Метод испарения применим для небольшой толщины. Требует значительных энергозатрат, поэтому на практике его используют достаточно редко. Изготовление деталей становится экономически не выгодным.

Преимущества и недостатки

Станки лазерной резки обладают следующими преимуществами:

  • простота обработки хрупких деталей;
  • низкая степень погрешности при позиционировании лазера над обрабатываемой поверхностью;
  • удобная система управления;
  • резка заготовок любой формы;
  • простота гравировки и резки изделий из твёрдых сплавов;
  • толщины резки: медь, латунь — до 1,5 см, сталь, алюминий — до 2 см, нержавейка — до 5 см;
  • высокая скорость обработки;
  • минимальная себестоимость готовых изделий.

Основные недостатки:

  • сложность конструкции, обслуживания, ремонтов;
  • высокая стоимость оборудования и комплектующих;
  • ограниченность по толщине заготовок;
  • значительный расход электроэнергии;
  • особые требования к безопасности при установке, эксплуатации.

Устройство станка лазерной резки схемаРезка заготовок любой формы

Принципы выбора

Оборудование для лазерной резки металла выбирается по следующим критериям:

  • производительности, скорости обработки, позиционирования луча над рабочей поверхностью;
  • типу излучателя (металлического или керамического), срока его службы, надёжности, особенностей конструкции;
  • торговой марки, под которой был изготовлен станок;
  • гарантийному сроку от производителя;
  • виду материалов деталей, используемых в устройстве позиционирования лазера, особенно направляющих;
  • назначению, условиям эксплуатации, на которые рассчитан промышленный станок;
  • удобству и простоте управления;
  • возможностям расширения функциональности;
  • требованиям к помещению, где будет выполнена установка оборудования;
  • стоимости конкретной модели, комплектующих, расходных материалов.

Дизайн станка

Дизайн и компоновка оборудования для лазерной резки металла обеспечивают удобство в работе, а также производительность. Простота удаления стружки, доступное пространство для перемещения заготовки относительно лазера, эффективность охлаждения — вот основные параметры, зависящие от расположения конструктивных элементов.

Важно обращать внимание на следующие узлы:

  • подъёмный стол;
  • лазер;
  • систему охлаждения;
  • оптику.

Подъёмный стол

Станок для лазерной резки оснащён подъёмным столом, предназначенным для закрепления и перемещения заготовки относительно луча. Перемещение может быть линейным вдоль вертикальной оси координат. Он обладает различной грузоподъёмностью, площадью, способен перемещаться при помощи механического или электрического подъёмного привода.

Мощность лазера и охлаждение

Лазерный резак по металлу оснащается лазерами различной мощности, позволяющими выполнять различные задачи. Чем выше мощность, тем качественнее обработка, больше допустимая толщина заготовок, но и выше энергопотребление.

Для эффективной работы и установки необходимо обеспечивать качественное охлаждение трубки. От этого будет зависеть ресурс работы лазера. Обычно достаточно водяной системы с датчиком потока, позволяющим контролировать охлаждение.

Устройство станка лазерной резки схемаЛазер для резки металла

Оптика

Устройство для лазерной резки предусматривает установку оптики, назначение которой фокусировать луч. Она может быть следующих видов:

  • длиннофокусной, применяемой для обработки толстых заготовок;
  • короткофокусной, используемой для гравировки или резки тонколистового металла.

Цены

Стоимость оборудования зависит от следующих факторов:

  • производителя;
  • функциональности;
  • типа лазера;
  • оптической системы;
  • площади рабочей поверхности;
  • системы охлаждения.

Как изготовить станок для лазерной резки своими руками

Создать своими руками станок для резки металла лазерным лучом можно только твердотельный, так как для него просто подобрать комплектующие, цены на них невысокие. Основными элементами для сборки являются сам лазер и система управления его работой.

Приобрести лазер можно в специализированных магазинах или снять с готовых изделий (лазерной указки, привода лазерных дисков). Для создания управляющей схемы потребуются следующие компоненты:

  • конденсаторы 100 пФ, 100 мкФ;
  • резисторы номиналом от 2 до 5 Ом;
  • плата для пайки;
  • фокусирующая оптика;
  • цилиндрический металлический корпус, подходит от светодиодного фонарика;
  • мультиметр.

Новичкам рекомендуется приобретать в магазинах радиоэлектроники готовую печатную плату с установленными элементами. Альтернативой является выбор готовой схемы, изготовления на её основе платы и самостоятельной пайки.

Также нужно заранее подготовить дополнительные для сборки компоненты:

  • корпус для радиоэлементов и лазера;
  • шаговые двигатели, платы управления ими;
  • регулятор напряжения излучателя;
  • резиновые ремни зубчатые, металлические шкивы под них;
  • крепёжные элементы;
  • выключатели кольцевого типа;
  • USB-контроллер для цифрового управления;
  • систему охлаждения;
  • металлические трубки (направляющие) и доски (для корпуса).

Пошаговый процесс изготовления:

  1. Разбирается корпус устройства-донора, из него демонтируется лазерная головка.
  2. Изготавливается прямоугольный каркас из деревянных планок.
  3. Внутри корпуса монтируются поперечные направляющие, а на них продольные, к которым крепится станина.
  4. Подсоединяются к перемещаемой планке шкивы, устанавливаются двигатели, одеваются ремни.
  5. На перемещаемую станину закрепляется лазерная головка.
  6. Монтируется система охлаждения.
  7. К лазеру подключается плата управления.
  8. Выводится проводка от управляющей платы на переднюю панель корпуса, подключаются системы контроля и управления.
  9. Подключается USB-контроллер, на ПК согласуется с программным обеспечением, выполняются настройки.
  10. Проверяется работа оборудования в основных режимах.

Устройство станка лазерной резки схемаПлата для пайки

Эксплуатация

Особенности эксплуатации станков для лазерной резки по металлу:

  • необходимо выполнить заземление оборудования;
  • при работе включить водяное охлаждение;
  • для повышения точности обработки металлических поверхностей, необходимо выполнять юстировку оптики;
  • запрещено резать детали, не соответствующие заявленным производителем требованиям по эксплуатации;
  • для стабильной работы электроники нужно обеспечить качественное электропитание;
  • важно регулярно проводить техосмотры, заменять изношенные детали, расходные материалы;
  • направляющие нуждаются в качественной периодической смазке;
  • поддерживать оборудование в чистоте.

Станок позволяет обрабатывать металлические поверхности лазерным лучом, обладающим высокой энергией, когерентностью, постоянной длиной волны.

При попадании на поверхность заготовки происходит её нагрев до температуры плавления. В результате такого воздействия одна часть металла испаряется, а другая — переходит в расплавленную металлическую фазу.

( 6

Лазерный ЧПУ станок: устройство, особенности, сборка своими руками

Лазерные ЧПУ станки используются для производства мебели, рекламной продукции и сувениров из дерева или пластика. В комплекс действий гравера входит резка, выжигание, гравировка. Рабочий процесс осуществляется быстро и легко. Лазером можно наносить картинки, эмблемы и логотипы на деревянные и пластиковые поверхности.

Аппарат для гравировки можно приобрести в магазине или собрать своими руками. Лазер для резки фанеры своими руками изготовить не так уж сложно. У самодельного аппарата будет ниже мощность и, все же, на нем можно создавать полноценные гравюры.

Устройство станка

Первые лазерные станки имели очень высокую стоимость и были доступны не для всех. В настоящее время можно приобрести аппарат по доступной цене.

В продаже представлены разные типы станков лазерной резки, оснащенных высокоэффективным лазером. Современные станки для гравировок оснащены программным управлением и могут работать по заданной программе.

Управляющая система контролирует мощность лазеров.

Лазерный станок состоит из следующих основных компонентов:

  • монолитной станины;
  • рабочего стола, уровень столешницы можно регулировать за счет направляющих элементов;
  • портал с инструментами;
  • лазер для резки;
  • указатель, представлен в виде индикатора, показывающего место обработки.

Устройство станка лазерной резки схема

Работа лазера происходит за счет электрического мотора, его функции осуществляются с помощью программного управления. ЧПУ задает работу прочим элементам аппарата.

Читайте также:  Инструменты применяемые при резке металла

Сам лазер представлен лазерной трубкой, излучательной головкой, зеркалами, которые выполняют функцию отражателей, фокусирующими линзами.

Оптическая система концентрирует и направляет луч, который будет резать обрабатываемую поверхность.

Лазерная трубка на станках наполняется смесью азота, гелия, диоксида углерода. Газовая среда способствует формированию лазерного луча, с помощью линз и зеркал он направляется на рабочую поверхность. Сконцентрированная энергия в лазере позволяет проникать внутрь заготовки, так осуществляется резка.

При гравировке происходит охлаждение трубки за счет жидкости, которая поступает из насоса, иначе под действием лазерного луча будет происходить воспламенение или плавление обрабатываемого материала.

  Изучаем работу лазерного станка с ЧПУ по дереву

Основу всех лазерных станков составляет корпус, как правило, он имеет разборную конструкцию. Это удобно в тех случаях, когда аппарат приходится транспортировать с одного места на другое. Также разборный корпус позволяет получать доступ к механизму.

Прибор можно снабдить ротором, который позволит  работать с цилиндрическими формами. Ротор будет осуществлять вращение, позволяя обрабатывать заготовку со всех сторон. Есть варианты с вытяжкой, благодаря чему, дым и газ, появляющийся в ходе работы, будет устранен.

Что представляет собой лазерный ЧПУ гравер, можно увидеть на фото. Просмотрев имеющиеся варианты, можно выбрать нужное изделие, отдав предпочтение тому или иному типу лазерного станка.

Устройство станка лазерной резки схема

Качественный лазерный гравер с ЧПУ отличается высокой точностью производимых работ и разнообразием опций. Числовое программное управление позволяет автоматизировать рабочий процесс, снизить риск возникновение брака, повысить производительность.

К преимуществам лазерных станков с ЧПУ относят следующие факторы:

  • точность резки и обработки;
  • прочный корпус;
  • безопасность при резке материала;

Устройство станка лазерной резки схема

  • возможность создавать самые разные картинки с ювелирной точностью;
  • разнообразие функций;
  • можно обрабатывать материалы разной степени прочности;
  • оперативность.

Действие лазерного ЧПУ станка осуществляется за счет прожигания обрабатываемой поверхности. Чем выше мощность лазера, тем более прочный материал можно обрабатывать на станке.

Станок своими руками

Лазерный станок ЧПУ своими руками создать не так уж сложно, для этого потребуется запастись соответствующим материалом. Прибор будет отличаться от промышленных станков мощностью. Самодельный лазерный аппарат будет иметь мощность около 2Вт, тогда, как промышленные станки используют лазеры мощностью 50 Вт. С помощью такой аппаратуры можно будет обрабатывать картон, древесину, фанеру.

Чтобы собрать гравер своими руками, необходимо приобрести программируемую плату. В магазине они представлены в широком ассортименте, на их основе можно собрать любой механизм.

Самоделки отличаются от заводских станков, но и за станком такого типа можно проводить широкий спектр работ.

Не стоит забывать, что лазеры должны охлаждаться, для этих целей создают специальную охлаждающую систему с использованием насоса и жидкости.

  Как собрать лазерно-гравировальный станок с ЧПУ?

Устройство станка лазерной резки схема

Корпус лазерного аппарата можно изготовить из МДФ. Детали для прибора имеют невысокую стоимость, их можно приобрести в специализированном магазине. Лазерный ЧПУ станок своими руками собрать не так уж сложно, для этого нужно разбираться в лазерном устройстве и иметь на руках все необходимые компоненты. Следует снабдить аппарат программным обеспечением, чтобы автоматизировать процесс.

Перед тем, как приступить к созданию самодельных станков, нужно спроектировать аппарат, начертить чертежи. На видео можно увидеть, какие бывают самодельные лазерные станки. Те, кто собрал лазерный станок с ЧПУ своими руками, делятся на формах собственным опытом, там можно найти много полезной информации.

Устройство лазерного станка

Конструкция современных лазеров довольно проста

Конструкция современных лазеров довольно проста. Независимо от производителя, лазерный резально-гравировальный аппарат будет состоять из координатного стола, летающей оптики, излучающего элемента и вспомогательных механизмов. Остановимся подробнее на каждом из элементов конструкции.

1. Координатный стол

Координатный стол лазерного станка предназначен для точного позиционирования фокусирующего элемента относительно изделия. Точность контуров, скоростные показатели при гравировке и контурном рисовании, качество изделий зависят, в первую очередь, от этого элемента конструкции. Несущую функцию выполняет станина или корпус станка.

К ней предъявляются требования жёсткости и точности геометрии. Для точного и плавного перемещения подвижных элементов, на станину установлены направляющие. От их качества зависит долговечность лазерно-гравировального станка и нагрузка на приводящую часть конструкции.

В качестве привода, передающего усилие с моторов на подвижные части, могут выступать как зубчатые ремни, так и шарико-винтовые пары. 

Устройство станка лазерной резки схема

Существует множество способов сконструировать привод, у каждого есть свои достоинства, которые проявляют себя при правильном выборе сферы применения. Приводит в движение конструкцию мотор. На каждую ось координатного стола он свой.

Могут использоваться сервомоторы и микрошаговые двигатели, которые, через свою систему управления подключены к контроллеру. Контроллер является основным управляющим элементом.

Он получает программу с компьютера и перемещает с помощью координатного стола зеркала летающей оптики.

2. Летающая оптика

Для того, чтобы лазерное излучение попало точно в нужное место на материале, на подвижных частях координатного стола лазерно-гравировального станка установлена система зеркал. Луч, покидая излучающий элемент, встречает на своём пути первое, неподвижное, зеркало. Эта судьбоносная встреча меняет его траекторию, он отражается. 

Устройство станка лазерной резки схема

Для того, чтобы энергия луча не рассеялась зеркало изготовлено из специального материала и отполировано с высокой точностью, либо покрыто составом, уменьшающим рассеяние. После того, как первое, неподвижное, зеркало отразило луч, он попадает на второе зеркало, которое подвижно и.

отразив луч, снова меняет его траекторию под прямым углом, направляя лазерный луч к третьему зеркалу, которое, в свою очередь отражает луч в фокусирующий элемент – линзу. Надо заметить, что в зависимости от мощности излучающего элемента диаметр луча на выходе из него может достигать десяти миллиметров.

Линза фокусирует энергию луча в пятно диаметром всего в две десятые миллиметра. Вся энергия, излученная лазерной трубкой, оказывается в этом крохотном пятнышке.

3. Лазерная лампа

В качестве излучающего элемента в лазерных станках наиболее распространено использование стеклянных отпаянных ламп. 

Устройство станка лазерной резки схема

Лазерная лампа наполнена смесью газов на основе углекислоты. В ней организован оптический резонатор и два кольцевых электрода. При работе лазера на эти электроды подаётся высокое напряжение, приводящее к образованию тлеющего разряда, подобного разряду в неоновой рекламе.

В этом разряде происходит движение электронов от положительного электрода к отрицательному и при пересыщении энергией происходит свечение — выделение фотонов, которые по инерции пролетают электрод и отражаются от первого, полупрозрачного зеркала резонирующего контура.

Пролетая путь внутри тлеющего разряда эти фотоны сталкиваются с электронами и вызывают лавинообразное выделение себе подобных, долетая до второго, полностью не прозрачного зеркала, они отражаются от него. Зеркала расположены друг от друга на рассчитанном расстоянии, что приводит к резонансу системы.

В результате энергия фотонов становится настолько велика, что первое, полупрозрачное зеркало уже не удерживает их и трубка излучает лазер. Излучение лазера когерентное и одномодовое, что означает, что все фотоны летят рядом и в одном направлении, не сталкиваясь и не рассеиваясь.

Отраженное от зеркал летающей оптики и сфокусированное линзой излучение производит работу — жжёт. Соответственно происходит горение и образование дыма, который следует удалять.

4. Вспомогательные устройства при лазерной резке

Для того, что бы процесс работы на лазерно-гравировальном станке приводил к жизнеутверждающим результатам, доставлял удовольствие и продолжался как можно дольше следует использовать вспомогательные устройства. Важнейшее из них — устройство охлаждения.

При работе излучающего элемента выделяется тепло, которое может привести к повреждению трубки, его нужно отводить. Для отвода тепла используют теплоноситель и аппарат для обеспечения циркуляции и охлаждения теплоносителя — чиллер. Чиллер, по сути, это холодильная установка с компрессором, испарителем и хладагентом.

Она оснащена контроллером, который умеет поддерживать температуру, оптимальную для работы лазерной лампы.

Следующее по важности устройство — воздушный компрессор. Он обеспечивает избыточное давление в фокусирующем узле, что не позволяет продуктам горения оседать на линзе. Вторая функция — продувка места реза. Для получения поверхности реза с минимумом следов горения в воздушную магистраль можно подать инертный газ.

Конечно, продукты горения, которые выделяются при лазерной обработке, следует удалять, для этого используют системы вентиляции высокой производительности. Как минимум в шестьсот кубометров в час.

Читайте также:  Сварка на продажу своими руками

Укомплектовав свою лазерную машину всеми этими устройствами, можно быть уверенным, что все доступные для лазерной обработки материалы будут обработаны качественно и без вреда для станка и оператора.

Лазерная резка металла на станках с ЧПУ: обзор технологии и оборудования

Лазерная резка — один из самых современных способов обработки листовых материалов. Лазерный луч двигается по заданным координатам, вырезая из металлического, полимерного или деревянного листа детали нужных очертаний. Очертания при том могут быть сколь угодно сложными, потому что:

  • Лазерный луч тонок и может прорезать узкие отверстия, не разрушая материал вокруг них. Узкие отверстия с диаметром, равным толщине материала — само по себе преимущество, но благодаря этому лазер еще и может делать четкие углы резов, не скругляя их.
  • Точность наведения луча измеряется десятыми долями миллиметра даже на стандартных промышленных лазерах, режущих металл для корпусов. У специальных лазеров, используемых для инновационной электроники, точность может быть еще намного выше.
  • Лазерным лучом управляет компьютер, ведет его четко по заданным координатам и с четко заданной скоростью, достаточной для ровного разрезания материала и недостаточной для его перегрева или обугливания. Благодаря этому в партии любого размера детали выходят четко соответствующими проекту, без отклонений.

В общем, лазерная резка оказалась очень ценной технологией для нашего времени. А внутри этой технологии есть подвиды, которые позволяют максимально эффективно работать с разными видами материалов. Сегодня разберемся в этих видах.

Лазерно‑кислородная резка

В лазерной резке помимо самого лазерного луча всегда участвует струя газа. Она нужна как минимум для того, чтобы:

  • выдувать расплавленный или испаренный материал из зоны реза
  • и охлаждать оставшиеся грани, чтобы не перегревать остальную часть материала.

Так и будет, если этот газ будет просто атмосферным воздухом, забранным в компрессор и выпущенным под луч. Но при резке можно использовать не только банальный воздух, но и специальные газы — и в таком случае резка будет приобретать дополнительные качества.

  Сварка AC-DC-TIG/MIG-MAG в среде защитных газов.

Первый из таких специальных газов — чистый кислород. Его свойство — участвовать в окислительных реакциях. Когда кислород контактирует с металлом, расплавившимся под влиянием луча, эти реакции запускаются с бешеной скоростью. А при окислительных реакциях выбрасывается много тепла.

Как много тепла? Для разных металлов это значение будет различаться. Но вот, например, при лазерно‑кислородной резке железа количество выделяемого при окислении тепла в 3–5 раз больше, чем количество тепла, принесенное собственно лазером.

Это свойство кислорода позволяет резать металлы намного быстрее и дешевле, чем при использовании атмосферного воздуха. Быстрее — потому что в бешеном окислительном жаре металл плавится стремительнее. Дешевле — потому что для разрезания большого количества металла можно использовать меньше электричества.

А вот пример корпуса производства «металл‑кейс»:

2 вида панелей для сварочного аппарата (10 фото)

Эксплуатация

Особенности эксплуатации станков для лазерной резки по металлу:

  • необходимо выполнить заземление оборудования,
  • при работе включить водяное охлаждение,
  • для повышения точности обработки металлических поверхностей, необходимо выполнять юстировку оптики,
  • запрещено резать детали, не соответствующие заявленным производителем требованиям по эксплуатации,
  • для стабильной работы электроники нужно обеспечить качественное электропитание,
  • важно регулярно проводить техосмотры, заменять изношенные детали, расходные материалы,
  • направляющие нуждаются в качественной периодической смазке,
  • поддерживать оборудование в чистоте.

Станок позволяет обрабатывать металлические поверхности лазерным лучом, обладающим высокой энергией, когерентностью, постоянной длиной волны. При попадании на поверхность заготовки происходит её нагрев до температуры плавления. В результате такого воздействия одна часть металла испаряется, а другая — переходит в расплавленную металлическую фазу.

Среди большого количества технологий по обработке железа лазерная резка выделяется экономичностью и производительностью. Эта технология позволяет не только сверхточно производить изделия со сложным геометрическим контуром, но и обеспечивает высокую скорость изготовления этих изделий.

Кислородная резка с лазерным стартом (технология LASOX)

Логическое развитие предыдущей технологии, один из новых трендов в лазерной резке металлов. Если в лазерно‑кислородной резке основной режущей силой является все‑таки лазер, а кислород, несмотря на огромную тепловую мощь окисления, выступает все‑таки «на подпевках», то здесь основную работу делает именно сверхзвуковая струя кислорода.

Лазерный луч служит стартером — он раскаляет металл примерно до тысячи градусов Цельсия, чтобы подготовить его к запуску бешеной окислительной реакции. Потом в поверхность ударяет струя газа — и начинается собственно резка.

  • Ключевое положительное отличие технологии — в том, что так можно прорезать более толстый металл — до 50 миллиметров против 30 у большинства установок лазерно‑кислородной резки.
  • Ключевое отрицательное отличие — процесс идет значительно медленнее. Скорость около 0,2 метра в минуту — в то время как у лазерно‑кислородной резки не меньше полуметра в минуту, а обычно еще быстрее. Поэтому если толщина металла позволяет использовать лазер‑кислород — выгоднее использовать именно его.
  • Дополнительное отрицательное отличие — увеличенный диаметр отверстий. Редко меньше 3 миллиметров, в то время как обычная лазерно‑кислородная резка выдает и 1 миллиметр, и даже 0,1 миллиметр, если используются специальные станки.

Благодаря этому кислородная резка с лазерной поддержкой используется, например, в судостроении — и не используется в сферах с более тонким металлом.

Вот что мы предлагаем:

Производство корпусов для электротехники

Насколько реально сделать станок лазерной резки гравировки?

Все реально! Стояла такая же задача резка рядовухи до 2 мм. Бюджет всего около 600 тыс. руб. Портал сделал из остатков плазменного координатного стола, достался на халяву, один завод хотел на помойку выкинуть, я перехватил.

Там кроме алюминиевых профилей и направляющих ничего не осталось. Но ал. станочный профиль это вещь. В новогодние праздники я один собрал всю конструкцию. К профилю очень удобно все прикручивать, направляющие и рейки выставил за день.

Я построил много чпу станков, но теперь буду только профилем пользоваться.

Электронику как обычно в пурелоджике заказал, как обычно что-то пришло нерабочее, но это другой вопрос. Для привода взял щеточные серваки с 57 фланцем и планетарные редукторы 10:1. Рейку взял с модулем 1. Шестеренки подпружинил с помощью силиконовых втулок, всякие пружины для этого плохо подходят, это я проверил на предыдущих станках. За месяц координатник привел в движение.

  Как правильно затачивать сверла по металлу?

Далее встал вопрос с лазером. Волоконник для моих целей очень дорог, порядка 2 млн. руб, отпало. CO2 тоже дорого, громоздко, геморно. Обратил внимание на китайские импульсные твердотельники.

На алибабе стал общаться с одним продавцом, Soullon называется. Он дал мне контакт их клиента, от меня в 60км находится. Съездил пообщался, у него стоит станок этой конторы, режет на ура. Мне нужен был только резонатор с оптической башкой. Цена получилась 12 тыс.$ .

Доставку и перевод денег сделал через брокера по серой схеме за 60 тыс. руб. и никаких таможенных платежей. Короче через 2 недели после перевода денег брокеру я уже забрал генератор в аэропорту. Блок питания для генератора мне достался тоже на халяву от сломанного твердотельника туламашзавода.

Но если покупать у тех же китайцев, они продают за 4800$ плюс доставка.

Все смонтировал, подключил. В башке уже стоит привод по оси z и емкостный датчик слежения, это очень упростило задачу.

Очень важный вопрос- это охлаждение. Я сделал двухконтурню схему с двумя насосами и двумя емкостями. Во внутреннем контуре циркулирует дистиллированная вода, во внешнем проточная водопроводная. Между контурами пластинчатый теплообменник. Сейчас делаю автономный чиллер с фреоновым ожлаждением.

Короче, через 4 месяца имеем это:

Режу на кислороде. На видео 2 мм рядовуха, скорость 1200 мм/мин. Мощность лазера около 400 вт

Читайте также:  Влажность древесины: измерение, виды, формулы определения

Так что я отвечу на вопрос ТС, да реально.Я много урвал на халяву и уместился в 600 тыс. руб. Но даже если все покупать, то реально уместиться 1 млн руб, а это уже не 3млн, если покупать готовый станок у того же китайского Soullon.

Есть вопросы, пишите

Резка лазером в среде инертного газа

Противоположность двух предыдущих технологий.

Окисление приходится очень кстати, когда идет работа с железом и низколегированными сталями — но с цветными металлами и высоколегированными сталями оно не в тему. Из‑за присутствия кислорода при резке нержавейка, алюминий и титан формируют на кромках негодные соединения, портящие свойства материала.

При этом решение «использовать не чистый кислород, а просто воздух» не помогает, потому что кислород в атмосферном воздухе всё равно есть. И резка пойдет не так быстро, но кромки всё равно будут испорчены — хоть и не так сильно. Качественной работой это не назовешь.

Поэтому при работе с «капризными» материалами используются инертные газы. В зону резки подается струя сжатого газа, который не вступает во вредную реакцию с материалом — но при этом так же выдувает из отверстия расплав и охлаждает края разреза.

  • Для большинства «капризных» материалов — например, нержавейки и сплавов алюминия — используется азот. Его называют условно‑инертным газом. «Условно» — потому что в принципе он не является инертным. Азот вполне себе вступает в реакции с другими веществами. Но не является окислителем. В данном случае этого достаточно.
  • Но существуют и «особо капризные» материалы — например, титан. При резке титана даже азот будет вреден. Потому что нежелательными являются не только оксиды титана, но и его нитрид, то есть соединение с азотом. Нитрид титана бывает довольно красив — в частности, его используют в качестве позолоты для куполов и зубных протезов. Но его нежданное появление в деталях никуда не годится, потому что нитрид титана хрупок. Для резки титана используется аргон — истинно инертный газ.

А вот пример корпуса производства «металл‑кейс»:

Черная панель с вентиляционными отгибами

Редуктора в лазерном станке по металлу

Редуктор — это коробка передач лазерного станка. Он распределяет крутящий момент от серводвигателя и передает его на косозубую шестеренку, что приводит в действие ход портала. Проще говоря — это передаточное звено между двигателем и самим порталом.

https://www.youtube.com/watch?v=GKDSudlcTHg\u0026t=10s

На редуктор приходится большая нагрузка, поэтому очень важно, чтобы он был выполнен из стойких к износу материалов. В целях экономии многие ставят более дешевый редуктор и это чревато тем, что через год-полтора активной работы он изотрётся в пыль, появится люфт в середине срока службы, что неизменно отразится на точности лазерной резки.

Редуктор имеет большое влияние на работу всей кинематики станка. Помимо прочности редуктор должен быть максимально точный, ведь он работает в паре с серводвигателем, который славиться высокой точностью и предельно маленьким шагом.

На наших металлорезах стоят редуктора Shimpo, с двойным запасом прочности, что гарантирует 100% точность передачи крутящего момента спустя более 5 лет непрерывной работы станка.

Лазерное термораскалывание

Три предыдущих технологии главным образом используются в металлообработке. А вот термораскалывание позволяет разделять стекло. Фактически при его использовании появляется не разрез, а именно трещина — только гладкая и контролируемая.

Эта технология эксплуатирует хрупкость стекла и возможность его разрушения из‑за перепада температур. Лазерный луч резко нагревает нужную область, струя инертного газа резко ее охлаждает. Трещина пошла. При этом луч движется, направляя ее дальше.

Устройство и принцип работы

Лазерный станок предназначен для гравировки и порезки металлических изделий. Конструктивно состоит из следующих узлов:

  • систем излучения, преобразования,
  • излучателя с резонаторами,
  • управляющей системы,
  • органов управления,
  • узла, перемещающего лазер над рабочей поверхностью.

Конструкция зависит от типов оборудования:

  • газовые — оснащаются системой накачки инертных газов (неон, гелий), стеклянной колбой с излучающей трубкой,
  • твердотельные, устанавливаются лампы накачки, импульсные лампы, рабочее тело (рубин) система зеркал (отражающие, полупрозрачные),
  • газодинамические — предусмотрено сопло для ускорения газов, системы охлаждения,

Плотность пучка составляет 100 МВт/см2. При облучении поверхности заготовки происходит её быстрый разогрев, плавление. За счёт теплопроводности луч способен проникать вглубь металла. В зоне нагрева при достижении температуры кипения происходит его испарение.

Испарительная резка лазером

Испарительная или сублимационная резка — один из пиков развития лазерной технологии. При классической лазерной резке разрезаемый материал плавится. А вот здесь, как уже понятно из названия, происходит мгновенное испарение.

Естественно, температура должна быть очень высокой. А для этого нужен очень мощный лазер, в который вкачивается очень много электроэнергии. При этом резка происходит не сплошным лучом, а короткими импульсами. Насколько короткими? Часто меньше 0,000000001 секунды (наносекунды).

При этом коэффициент полезного действия, конечно, чудовищно мал. Эту бы энергию на железо, да под кислород — и можно было бы резать и резать. Но применение сублимационной резки тоже может быть оправдано — конечно, в тонких и инновационных сферах, когда важно и материал разрезать, и материал подложки не задеть.

Посмотрите видео из нашего цеха:

Видео — радиусная гибка металла на листогибочном прессе

Оборудование

Лазерные устройства для резки железа состоят из элементов:

  • Специализированного излучателя (твердотельный или газовый прибор). Должен обладать нужными энергетическими и оптическими показателями.
  • Система формирования лучей и газа. Отвечает за подачу луча от цели излучения к детали, которая обрабатывается, и изменение показателей поступающего к точке рабочего газа.
  • Устройство передвижения (координации) как самого железа, так и воздействующего на него лазерного луча. А также включает в себя электроисполнительный механизм, привод и мотор.
  • АСУ (автоматизированная система управления). Регулирует лазерный луч и управляет координатным механизмом и системой транспортирования и формирования луча и газа. Снабжена разнообразными датчиками и подсистемами.

Современный прибор резки железа способен исполнять любые трудные задачи, даже художественную резку. Их изготовлением занимаются как российские ), так и иностранные предприятия (немецкая ).

Читать также: Проволока вязальная для чего используется

Системы охлаждения в лазерных станках по металлу

На наших металлорезчиках используются чиллеры S&A, официальным дилером которых является компания LASERCUT.

Мы осуществляем не только поставку, но и сервисное обслуживание чиллеров S&A. Данные чиллеры зарекомендовали себя за многие годы с хорошей стороны (достаточно только посмотреть, как много подделок на рынке именно под эту фирму).

Серия CWFL разработана специально для металлорезов — это файбер лазер, такие чиллеры имеют два контура охлаждения — один для излучателя, другой — для рабочей головы. Цифры модели соответствуют мощности излучателя. Например, CWFL 5000 подойдёт для излучателей мощностью до 5Квт.

Электрика в лазерном станке по металлу

Электрика в станках Wattsan фирменная – компании Schneider electric. Schneider electric – мировой лидер в производстве продукции для электроснабжения, устанавливается на металлорезчиках Европейского производства.

Если поставить дешёвые компоненты на электрику, это тоже станет узким местом, которое может выйти из строя. Если у вас стоит дешёвый ноунеймовский китайский автомат, будет обидно, когда из-за него выйдет из строя серводвигатель или излучатель.

Направляющие на лазерном станке по металлу

По линейным направляющим передвигается портал с лазерной головкой на высокой скорости. Поэтому очень важно, чтобы рельсы по которым передвигается портальная машина, были максимально точные, имели минимальное трение и были очень крепкие, так как ежедневно но ним портал совершает тысячи перемещений.

  Восстановление старого топора

Производственная марка Hiwin сегодня во многих странах мира это синоним высококачественных рельсовых направляющих. На наших металлорезчиках стоят именно Hiwin потому что:

  • это зарекомендовавший себя бренд и они всегда и везде есть в наличии
  • плавный ход
  • высокая точность
  • большая грузоподъемность
  • низкий коэффициент трения
  • высокий класс надежности
  • сравнимо небольшая стоимость
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector