Основным рабочим органом лазерного станка является лазерная головка. Этот элемент непосредственно отвечает за конечный результат и качество обработки металла. Лазерная головка представляет собой технически-сложную систему узлов, линз и зеркал, обеспечивающих фокусировку светового потока на поверхности обрабатываемой детали. Правильный выбор и настройка головы лазерного станка – это залог качества выполненной работы.
Что это такое голова лазерного станка
Лазерная голова представляет собой компактный блок, обеспечивающий передачу от системы накачки и оптического резонатора светового потока непосредственно на поверхность обрабатываемой заготовки. На корпусе станка голова располагается над рабочим столом (станиной) и направлена перпендикулярно детали.
Для ускорения термической реакции и охлаждения сопла, рабочая голова комплектуется присоединительным патрубком, по которому подается газовая среда. В качестве последней выступает кислород, воздух, азот или аргон. Выбор типа газа зависит от марки обрабатываемого сплава и необходимого качества (допусков) заготовки.
Функции
Лазерная головка выполняет несколько задач одновременно. Все операции контролируют датчики, которые считывают рабочие параметры в процессе резки и передают их на центральный компьютер. Последний корректирует процесс раскроя металла и выдает управляющие команды на сервоприводы.
Голова станка:
- получая через оптический резонатор, формирует плотный лазерный луч, направляя его на поверхность заготовки;
- концентрирует энергию системы накачки в световой поток малого диаметра (не более 0,1-0,2 мм);
- обеспечивает «правильный» контакт с поверхностью обрабатываемой заготовки
- направляет поток газа в место реза, ускоряя процесс и выдувая расплав металла;
- автоматически настраивает фокусное расстояние в процессе резки (при наличии такой функции).
Поток газовой среды, формируемый лазерной головкой, также обеспечивает быстрое охлаждение кромки металла. Это исключает появление побежалости заготовки, подрезов и прожогов.
Устройство головки станка для лазерной резки
Конструкция лазерной головки зависит от типа станка. Для резки металла используют газовое СО-2, оптоволоконное и твердотельное оборудование. Последний тип применяют реже в целях гравировки (нанесения надписей).
Голова оптоволоконного станка включает:
- корпус – включает разъем оптоконнектора и присоединительный крепеж с герметичными уплотнителями;
- оптику – состоит из коллиматора и фокусирующей линзы;
- сопло – самый нижний элемент, комплектуется патрубком для подачи газовой среды;
- охлаждающую систему – применяется воздушное или водяное охлаждение;
- светоделительную пластину – тонкая плоскопараллельная линза, разделяет световые потоки в зависимости от их интенсивности;
- электронное управление – комплектуется датчиками для работы автоматического фокуса;
- система защиты – предохранительные стекла с герметичными уплотнителями-фиксаторами, исключают воздействие продуктов горения, брызг и пыли на оптику.
Возникновение лазерного луча происходит в системе накачки. Далее, в оптическом резонаторе он собирается в направленный поток и попадает в рабочую голову. Для создания направленного (перпендикулярно поверхности заготовки) пучка света, лазерный луч проходит через коллиматор, где отражающие поверхности задают потоку ход. После этого, свет проходит светоделительную пластину, где происходит распределение энергии. Когда высокоинтенсивные фотоны проходят светоделительную пластину, они попадают на фокусирующую линзу. Последняя концентрирует свет в малой области и направляет через сопло на заготовку.
Критерии выбора головки лазерного станка
Для каждого типа станка подходит определенная модель головы. Например, для СО-2 оборудования этот узел дополнительно содержит систему отражающих зеркал. Кроме этого, при выборе головки обращают внимание на:
- мощность активной среды (системы накачки);
- комплектацию автоматическим фокусом;
- наличие системы слежения за поверхностью металла;
- параметры совместимости с охлаждающей системой;
- адаптацию под программное обеспечение станка.
Для волоконных установок применяются специализированные головы, позволяющие резать металл на коротком фокусе (длина волны до 1,06 мкм) в импульсном режиме.
Компания «Аурис 3D» оказывает услуги по лазерной резке металла. Работаем с медью, алюминием, сталью и латунью. На наших станках можно обрабатывать листовые, профильные (круглые, квадратные трубы) заготовки. Работы выполняем на оборудовании OPTIPLEX 3015 FIBER и Mitsubishi ML3015eX-F60. Эти станки оснащены многофункциональными датчикам режущей головы (автофокус PH-XS).