مكونات نظام آلات القطع بالليزر: تحليل متعمق ووظائف رئيسية

كقطعة حاسمة من المعدات في التصنيع الصناعي الحديث ، تستخدم آلات القطع بالليزر على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل معالجة المعادن وتصنيع السيارات والفضاء.تعتمد دقة قطعها الممتازة وقدراتها على قطع عالية السرعة على العديد من الأنظمة الدقيقة والمنسقةهذه الأنظمة معا تشكل الإطار الأساسي لجهاز قطع الليزر، وضمان تشغيله مستقرة ودقيقة.في ما يلي سيتم تفصيل المكونات الرئيسية للنظام من آلات القطع بالليزر ووظائفهم.

1نظام توليد الليزر

• مولد ليزر:اعتماداً على المادة المستخدمة ، فإن الأنواع الشائعة تشمل مولدات ليزر ثاني أكسيد الكربون (CO2) ومولدات ليزر الألياف.مولدات ليزر ثاني أكسيد الكربون لديها مجموعة واسعة من طاقة الإخراج وهي مناسبة لقطع مجموعة متنوعة من المواد غير المعدنية وبعض المواد المعدنيةمن ناحية أخرى، مولدات ليزر الألياف لديها كفاءة تحويل الكهربائية البصرية أعلى وجودة شعاع جيدة، والتي تظهر مزايا كبيرة في مجال قطع المعادن.في قطع المعادن لأجزاء السيارات، يمكن لمولدات ليزر الألياف تحقيق قطع عالي الدقة والكفاءة العالية، في حين في إنتاج علامات الإعلانات المصنوعة من مواد غير معدنية مثل الأكريليك،يتم استخدام مولدات ليزر ثاني أكسيد الكربون بشكل أكثر شيوعاً.
• إمدادات الطاقة:يوفر الطاقة الكهربائية المستقرة لمولد الليزر ، واستقراره يؤثر بشكل مباشر على استقرار قوة إخراج الليزر.القطع بدقة عالية يتطلب استقرار عال جدا من قوة الليزرإمدادات الطاقة تحتاج إلى القدرات الدقيقة للسيطرة على التيار والجهد لضمان التقلبات الدقيقة في قوة إخراج الليزر.
• جهاز التبريد:يتم توليد كمية كبيرة من الحرارة أثناء تشغيل مولد الليزر. جهاز التبريد يزيل الحرارة عن طريق تدفق سائل التبريد،ضمان أن يعمل مولد الليزر بشكل مستقر ضمن نطاق درجة حرارة مناسبةإذا فشل نظام التبريد وارتفعت درجة حرارة مولد الليزر، فإنه سيؤدي إلى انخفاض في قوة الإخراج، وتدهور نوعية شعاع، وحتى تلف المعدات.

2نظام نقل الممرات البصرية

• المرايا:يغيرون اتجاه انتقال شعاع الليزر من خلال الانعكاس. إن مسطحة السطح وانعكاسية المرايا لها تأثير كبير على فقدان وتحديد نقل الليزر.المرايا عالية الدقة يمكن أن تقلل من فقدان انعكاس الليزر وتضمن أن شعاع الليزر يتم نقله بدقة على طول المسار المحدد مسبقا.
• عدسات التركيز:يركزون شعاع الليزر المتوازي على سطح المادة لتشكيل بقعة صغيرة جدا، مما يزيد من كثافة الطاقة للقطع الفعال.عدسات التركيز ذات الأبعاد البؤرية المختلفة مناسبة لقطع المواد ذات السماكة المختلفةعلى سبيل المثال عند قطع مواد الصفائح الرقيقة،عادة ما تستخدم عدسات التركيز قصيرة البعد التركيزية للحصول على بقعة أصغر وكثافة طاقة أعلى.
• أجهزة تشكيل العدد:وهي تقوم بتعديل توزيع طاقة شعاع الليزر لجعله أكثر توحيدًا أو تلبية متطلبات عملية القطع الخاصة ،تحسين جودة القطع وتقليل خشونة السطح ومنطقة الحرارة المتأثرة بالقطع.

3نظام الحركة الميكانيكية

• طاولة العمل:إنه يحمل المادة التي سيتم قطعها ويتطلب مسطحة عالية الدقة وصلابة جيدة لمنع المادة من التشوه أثناء عملية القطع ، مما سيؤثر على دقة القطع.بعض طاولات العمل الراقية مجهزة أيضاً بأجهزة تحميل وتفريغ تلقائية لتحسين كفاءة الإنتاج.
• السكك الحديدية والحبال الرصاصية:توفر قوالب الدليل توجيهات حركة خطية دقيقة لرأس القطع ، وتحول المسامير الرئيسي حركة دوران المحرك إلى حركة خطية لرأس القطع.دقة تحدد دقة حركة رأس القطعيمكن أن تسيطر قوائم القيادة عالية الدقة ومسامير الرصاص على دقة وضع رأس القطع في نطاق صغير للغاية ، مما يضمن دقة خطوط القطع.
• محركات وأجهزة نقل:يتم استخدام محركات سيرفو عادة لتوفير الطاقة لحركة رأس القطع.يتم نقل قوة المحرك إلى المسامير الرئيسي والسكك الحديدية دليل من خلال أجهزة النقل (مثل الأحزمة، السلاسل، الخ). محركات الخدمة لديها سرعة استجابة سريعة ودقة التحكم العالية، ويمكن التحكم بدقة في سرعة الحركة وتسارع رأس القطع وفقا لبرنامج القطع.

4نظام التحكم

• حاسوب التحكم:يقوم بتشغيل برنامج التحكم في القطع ويتلقى ويعالج التعليمات من برنامج التشغيلويرسل إشارات التحكم إلى أنظمة مختلفة لتحقيق التحكم الدقيق في المعلمات مثل قوة الليزرسرعة القطع ومسار حركة رأس القطع.
• برنامج التشغيل:يوفر واجهة الإنسان والآلة للمشغلين. من خلال واجهة الرسومات، يمكن للمشغلين استيراد رسومات القطع بسهولة، وتعيين معايير القطع، ومراقبة عملية القطع.البرمجيات التشغيلية المتقدمة لديها أيضا وظائف مثل البرمجة التلقائية ومحاكاة القطع، تحسين كفاءة القطع ودقة.
• أجهزة استشعار:وتشمل هذه أجهزة استشعار الموقع، وأجهزة استشعار الطاقة، وأجهزة استشعار درجة الحرارة، إلخ.جهاز استشعار الموقع يراقب موقع رأس القطع في الوقت الحقيقي لضمان أن تتحرك على طول المسار المحدد مسبقاجهاز استشعار الطاقة يراقب طاقة الليزر ويعيدها إلى نظام التحكم للتعديل في الوقت الحقيقيجهاز استشعار درجة الحرارة يراقب درجة حرارة المكونات الرئيسية مثل مولد الليزر والمحرك لمنع ارتفاع درجة الحرارة والتلف.

5نظام الغاز المساعد

• مصدر الغاز:يتم اختيار غازات مختلفة وفقا لمادة القطع والعملية. على سبيل المثال، يتم استخدام الأكسجين لقطع الفولاذ الكربوني. يمكن أن تتفاعل مع المعدن في درجة حرارة عالية من خلال الأكسدة،إطلاق الطاقة الإضافية وتسريع سرعة القطعغالبا ما يستخدم النيتروجين لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ لمنع سطح القطع من الأكسدة والحصول على سطح القطع عالية الجودة.
• أنابيب الغاز:وهي تنقل الغاز من مصدر الغاز إلى رأس القطع. يطلب من خطوط الأنابيب أن يكون لها أداء جيد في الختم لمنع تسرب الغاز من التأثير على تأثير القطع.
• جهاز تحكم تدفق الغاز:وهو يتحكم بدقة في معدل تدفق الغاز والضغط لضمان توفير كمية مناسبة من الغاز إلى منطقة القطع في ظل ظروف القطع المختلفة.معدل تدفق الغاز والضغط المناسبين يمكن أن ينفخ الخردة بفعالية، تبريد منطقة القطع، وتحسين نوعية سطح القطع، وتقليل الالتصاق الخردة والمنطقة المتأثرة بالحرارة.

  
  

  
  

• الاستنتاج

  
  
  تتكون آلة القطع بالليزر من العديد من الأنظمة الرئيسية، بما في ذلك نظام توليد الليزر، نظام نقل المسار البصري، نظام الحركة الميكانيكية، نظام التحكم،ونظام الغاز المساعدهذه الأنظمة تتعاون مع بعضها البعض وهي لا غنى عنها ، معاً تضمن أن آلة قطع الليزر تحقق قطع عالية الدقة و عالية الكفاءة.مع التقدم المستمر للتكنولوجيا، وتحسين أداء كل نظام أيضا باستمرار، وتعزيز تطوير آلات القطع بالليزر نحو اتجاه أكثر ذكاء وكفاءة ودقة،توفير دعم تقني قوي للصناعة الحديثة.