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激光切割机的组成结构

2019-12-17

激光切割机系统一般由激光发生器、(外)光束传输组件、工作台(机床)、微机数控柜、冷却器和计算机(硬件和软件)等部分组成。

1)机床主机部分:激光切割机机床部分,实现X、Y、Z轴的运动的机械部分,包括切割工作平台。用于安放被切割工件,并能按照控制程序正确而精准的进行移动,通常由伺服电机驱动。

2)激光发生器:产生激光光源的装置。对于激光切割的用途而言,除了少数场合采用YAG固体激光器外,绝大部分采用电-光转换效率较高并能输出较高功率的CO2气体激光器。由于激光切割对光束质量要求很高,所以不是所有的激光器都能用作切割的。高斯模式适用于小于1500W、低阶模二氧化碳激光器100W-3000W、多模3000W以上。

3)外光路:折射反射镜,用于将激光导向所需要的方向。为使光束通路不发生故障,所有反射镜都要保护罩加以保护,并通入洁净的正压保护气体以保护镜片不受污染。一套性能良好的透镜会将一无发散角的光束聚焦成无限小的光斑。一般用5.0英寸焦距的透镜。7.5英寸透镜仅用于>12mm厚材。

4)数控系统:控制机床实现X、Y、Z轴的运动,同时也控制激光器的输出功率。

5)稳压电源:连接在激光器,数控机床与电力供应系统之间。主要起防止外电网干扰的作用。

6)切割头:主要包括腔体、聚焦透镜座、聚焦镜、电容式传感器和辅助气体喷嘴等零件。切割头驱动装置用于按照程序驱动切割头沿Z轴方向运动,由伺服电机和丝杆或齿轮等传动件组成。

7)操作台:用于控制整个切割装置的工作过程。

8)冷水机组:用于冷却激光发生器。激光器是利用电能转换成光能的装置,如CO2气体激光器的转换率一般为20%,剩余的能量就变换成热量。冷却水把多余的热量带走以保持激光发生器的正常工作。冷水机组还对机床外光路反射镜和聚焦镜进行冷却,以保证稳定的光束传输质量,并有效防止镜片温度过高而导致变形或炸裂。

9)气瓶:包括激光切割机工作介质气瓶和辅助气瓶,用于补充激光震荡的工业气体和供给切割头用辅助气体。

10)空压机、储气罐:提供和存储压缩空气。

11)空气冷却干燥机、过滤器:用于向激光发生器和光束通路供给洁净的干燥空气,以保持通路和反射镜的正常工作。

12)抽风除尘机:抽出加工时产生的烟尘和粉尘,并进行过滤处理,使废气排放符合环境保护标准。

13)排渣机:排除加工时产生的边角余料和废料等。

激光器

CO2气体激光器

自从激光技术被引入切割金属薄板,CO2激光器就雄踞市场。CO2激光光源需要很多能量来激发氮分子来与CO2分子(激光气体)产生碰撞,促使它们发射光子,更终形成可以割穿金属的激光束。谐振腔内的分子活动在释放出光的同时也释放出热量,这就需要一个冷却系统来冷却激光气体。这意味着在冷却过程中要消耗更多能量,进一步减低了能效。

光纤激光器

采用光纤激光器的机器占地小,激光光源和冷却系统体积也更小;没有激光气体管线,也不需要调校镜片。而功率为2kw或3kw的光纤激光光源只需要4kw或6kw CO2激光光源能耗的50%就能达到相同的性能,并且速度更快、能耗更低、对环境造成的影响更少。

光纤激光器采用固态二极管来泵浦双包层掺镱光纤内的分子,受激发射的光多次穿过纤芯,然后形成激光通过传输光纤向进行切割的聚焦头输出。由于所有分子间的碰撞都发生在光纤内,就不需要激光气体,因此所需能源大大减少——约为CO2 激光器的三分之一。由于产生的热量越少,冷却器的体积就可以相应缩小。总之,在达到相同性能的情况下,光纤激光器的整体能耗要比CO2 激光器低70%。

MicroVector设备采用矢量描述激光走行的路径,更为光滑。这样的激光系统切割出的覆盖膜轮廓边缘齐整圆顺、光滑无毛刺、无溢胶。采用模具等机加工方式开窗难免的窗口附近会有冲型后的毛刺和溢胶,这种毛刺和溢胶在经贴合压合上焊盘后是很难去除的,会直接影响其后的镀层质量。而采用MicroVector系统,此问题却可以迎刃而解,因为只需要你将修改后的CAD数据导入MicroVector的软件系统就可以很轻松快捷的加工得到你想要开窗图形的覆盖膜,在时间和费用上将为您赢得市场竞争先机。MicroVector设备集数控技术、激光技术、软件技术等光机电高技术于一体,具有高灵活性、高精度、高速度等制造技术的特征,可以使电路板厂家在技术水平上、经济上、时间上、自主性上改变挠性板传统加工和交货方式。

产品特点

1. 激光切割FPC的优点

2. 激光在挠性电路板制造过程中有三个主要功能:FPC外型切割,覆盖膜开窗,钻孔等;

3.直接根据CAD 数据用来激光切割,更方便快捷,可以大幅度缩短交货周期;

4.不因形状复杂、路径曲折而增加加工难度;

5.进行覆盖膜开窗口时,切割出的覆盖膜轮廓边缘齐整圆顺、光滑无毛刺、无溢胶。采用模具等机加工方式开窗难免在窗口附近会有冲型后的毛刺和溢胶。

6.挠性板样品加工经常由于客户需要出现线路、焊盘位置的修改而导致覆盖膜窗口的变更,采用传统方法则需要重新更换或修改模。而采用激光加工,此问题却可以迎刃而解,因为只需要你将修改后的C A D 数据导入就可以很轻松快捷地加工得到你想要开窗图形的覆盖膜,在时间和费用上将为您赢得市场竞争先机。

7.激光加工精度高,是挠性电路板成型处理的理想工具。激光可以将材料加工成任意形状。

8.在以往的大批量生产中,许多小部件都使用机械硬冲压成型的模具压制形成。但是硬冲模法大的损耗和长的交付周期对小部件的加工和成型而言显得不实用且成本高。

CO2激光切割技术

YAG(钇铝石榴石晶体)激光器属固体激光,可激发脉冲激光或连续式激光,发射之激光为红外线波长 1.064μm。

FPC紫外型

紫外激光切割机是采用紫外激光的切割系统,利用紫外光的特点,比传统长波长切割机具有更高精度和更好的切割效果。利用高能量的激光源以及精确控制激光光束可以有效提高加工速度并和得到更精确的加工结果。

紫外激光切割机可对柔性线路板和有机覆盖膜进行精密切割而无需特别的压力和模具固定。采用振镜扫描和直线电机两维工作台联合运动方式,不因形状复杂、路径曲折而增加加工难度。

行业应用

金属激光切割机应用是非常广泛的,囊括了很多行业,并且是很多企业必须必备的设备之一,其中有广告标牌制作(这些主要是些不锈钢的LOGO和标识切割),钣金加工(钣金加工基本囊括了所有的金属材料,这些一般主要是有折弯,打磨等,切割就是其中更重要的一道工序),机箱机柜制作(这方面一般有用到碳钢或者不锈钢方面,也主要是折弯跟切割2个切割工艺流程),弹簧片(属于精加工的过程了),地铁零件,还有电梯外壳的制作奥,机械设备外壳啊,还有厨房厨具(不锈钢居多点),其中超越激光的激光切割机设置还参与了神七神八飞船的制作,这些其实涉及到各个方面。广泛应用于钣金加工、广告标牌字制作、高低压电器柜制作、机械零件、厨具、汽车、机械、金属工艺品、锯片、电器零件、眼镜行业、弹簧片、电路板、电水壶、医疗微电子、五金、刀量具等行业。

激光加工技术在广告业的应用主要有有激光切割和激光雕刻两种工作方式。

激光雕刻:主要是在物体的表面进行,分为位图雕刻和矢量雕刻两种:

位图雕刻:我们先在PHOTOSHOP里将我们所需要雕刻的图形进行挂网处理并转化为单色BMP格式,而后在专用的激光雕刻切割软件中打开该图形文件。根据我们所加工的材料我们进行合适的参数设置就可以了,而后点击运行,激光雕刻机就会根据图形文件产生的点阵效果进行雕刻。

矢量雕刻:使用矢量软件如Coreldraw,AutoCad,Iluustrator等排版设计,并将图形导出为PLT,DXF,AI格式,打标机,然后再用专用的激光切割雕刻软件打开该图形文件,传送到激光雕刻机里进行加工。

在广告行业主要适用于木板、双色板、有机玻璃、彩色纸等材料的加工。

激光切割:我们可以理解为是边缘的分离。对这样的加工目的,我们应该先在CORELDRAW、AUTOCAD里将图形做成矢量线条的形式,气动打标机,然后存为相应的PLT、DXF格式,用激光切割机操作软件打开该文件,根据我们所加工的材料进行能量和速度等参数的设置再运行即可。激光切割机在接到计算机的指令后会根据软件产生的飞行路线进行自动切割。如:现有激光切割机,可以根据电脑绘制好的模板,然后直接输入电脑,自动切割图形。现有的激光切割机一般都有自己的硬盘,可输入海量数据源。

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