Как 3D-лазерный станок работает с различными системами фокусировки?

Как опытный поставщик лазерных 3D-станков, я воочию стал свидетелем преобразующего воздействия, которое эти машины оказывают на различные отрасли промышленности. Одним из ключевых аспектов, определяющих производительность и универсальность 3D-лазерной машины, является ее система фокусировки. В этом блоге мы рассмотрим, как 3D-лазерный станок работает с различными системами фокусировки, раскрывая принципы, преимущества и применение каждой из них.

Основы работы 3D-лазерной машины

Прежде чем углубляться в тонкости систем фокусировки, давайте кратко рассмотрим, как работает 3D-лазерная установка. По своей сути 3D-лазерный станок использует лазерный луч высокой интенсивности для выполнения таких задач, как резка, гравировка или сварка трехмерных объектов. Лазерный источник генерирует луч, который затем направляется и управляется с помощью ряда оптических компонентов для достижения целевого материала.

Система фокусировки играет решающую роль в этом процессе. Его основная функция — концентрировать лазерный луч в определенном месте на заготовке, обеспечивая доставку энергии именно туда, где это необходимо. Качество системы фокусировки может существенно повлиять на точность, скорость и качество лазерной обработки.

Традиционные системы фокусировки

Исправлено — система фокусировки

Система с фиксированным фокусом — одна из самых простых и наиболее часто используемых систем фокусировки в лазерных 3D-машинах. В этой системе фокусное расстояние линзы фиксировано, а это означает, что расстояние между линзой и заготовкой должно поддерживаться постоянным для сохранения четкой фокусировки.

При использовании системы с фиксированным фокусом машина обычно запрограммирована на удержание целевой поверхности на определенном расстоянии от лазерной головки. Это может хорошо работать на плоских или слегка изогнутых поверхностях. Например, при производстве плоских металлических листов для автомобильных деталей 3D-лазерный станок с фиксированным фокусом может эффективно вырезать точные формы.

Однако ограничения системы с фиксированным фокусом становятся очевидными при работе со сложной трехмерной геометрией. Поскольку фокусное расстояние неизменно, может быть сложно поддерживать постоянную фокусировку по всей поверхности заготовки. Это может привести к неравномерной глубине резки или гравировки или снижению качества сварки.

Система ручной фокусировки

Усовершенствованной системой фиксированной фокусировки является система ручной фокусировки. В этой установке оператор может регулировать положение фокусирующей линзы, чтобы изменить фокусное расстояние. Обычно это делается с помощью механического механизма регулировки, например винта или ручки.

Система ручной фокусировки обеспечивает большую гибкость, чем система с фиксированной фокусировкой. Например, при работе с заготовкой разной высоты оператор может вручную отрегулировать фокус по мере необходимости. Это полезно при мелкосерийном производстве или прототипировании, где оператор может внимательно следить за процессом и вносить коррективы в режиме реального времени.

Но ручная фокусировка имеет и свои недостатки. Это отнимает много времени, особенно при работе с большими партиями заготовок или сложной трехмерной геометрией. Точность регулировки фокуса зависит от навыков и опыта оператора, что может привести к несоответствию конечного продукта.

Передовые системы фокусировки

Автоматическая система фокусировки

Система автофокусировки представляет собой значительный прогресс в технологии 3D-лазерного оборудования. Эта система использует датчики и механизмы обратной связи для автоматической регулировки фокусного расстояния в режиме реального времени в зависимости от расстояния между лазерной головкой и заготовкой.

В системах автофокусировки используется несколько типов датчиков, например оптические датчики и емкостные датчики. Оптические датчики могут измерять расстояние до детали, анализируя отраженный свет, а емкостные датчики могут обнаруживать изменения емкости, вызванные близостью детали.

Система автофокусировки имеет ряд преимуществ. Он может легко обрабатывать сложные трехмерные геометрии, обеспечивая постоянную фокусировку по всей поверхности заготовки. Это приводит к более высокой точности и более качественным результатам. Кроме того, это снижает необходимость ручного вмешательства, повышая эффективность производственного процесса.

Например, в аэрокосмической промышленности, где компоненты часто имеют сложную трехмерную форму, 3D-лазерный станок с автофокусировкой может точно резать и сваривать детали, улучшая общее качество и надежность самолета.

Динамическая система фокусировки

Система динамической фокусировки развивает концепцию автоматической фокусировки на шаг вперед. Помимо автоматической регулировки фокусного расстояния, он также может одновременно изменять положение фокуса в направлениях X, Y и Z.

Это достигается за счет сочетания передовых оптических компонентов и алгоритмов управления. Система динамической фокусировки может быстро адаптироваться к изменяющейся топографии поверхности заготовки, обеспечивая высокоскоростную обработку сложных 3D-объектов.

В таких приложениях, как 3D-гравировка статуй или ювелирных изделий, система динамической фокусировки позволяет создавать сложные и детальные конструкции с высокой точностью. Его также можно использовать в промышленности по производству медицинского оборудования, где требуется точная лазерная обработка хирургических инструментов сложной формы.

Применение различных фокусирующих систем

Изготовление Металла

В металлообработке различные системы фокусировки находят свое уникальное применение. Системы с фиксированной фокусировкой подходят для простых задач резки металла, таких как резка плоских листов стали для строительства или автомобилестроения. Простота и экономичность этих систем делают их популярным выбором для основных операций.

С другой стороны, системы автофокусировки и динамической фокусировки необходимы для более сложных задач обработки металлов. Они могут обрабатывать кривизну и неровности трехмерных металлических деталей, таких как компоненты двигателей или аэрокосмические конструкции. Например,3D-волоконный лазерный станокс системой динамической фокусировки может точно резать и сваривать лопатки турбины сложной формы, обеспечивая ее оптимальную производительность.

Переработка полимеров

Когда речь идет об обработке полимеров, такой как резка и гравировка пластиковых материалов, выбор системы фокусировки также зависит от сложности задачи. Системы ручной фокусировки могут быть достаточны для небольших художественных проектов из полимеров, где оператор может потратить время на настройку фокуса для каждого произведения.

Однако для крупномасштабного производства пластиковых компонентов со сложной трехмерной геометрией, таких как корпуса мобильных телефонов или внутренние детали автомобилей, необходимы системы автоматической или динамической фокусировки. Эти системы могут обеспечить стабильное качество и высокую скорость обработки, отвечая требованиям массового производства.

Обработка стекла

При обработке стекла точность системы фокусировки имеет решающее значение, чтобы избежать растрескивания или разрушения хрупкого материала. Системы с фиксированной фокусировкой можно использовать для базовой резки стекла и гравировки на плоских стеклянных листах.

Усовершенствованные системы фокусировки, такие как системы автоматической и динамической фокусировки, больше подходят для обработки стеклянных 3D-объектов, таких как стеклянные вазы или архитектурные стеклянные элементы. А5-осевой волоконный лазерный станокОснащенный системой динамической фокусировки, он позволяет точно формировать и гравировать сложные изгибы 3D-стекла, создавая красивые и уникальные изделия.

Свяжитесь с нами для получения информации о ваших потребностях в лазерной 3D-машине

Если вы ищете высококачественную лазерную 3D-машину, наша компания предлагает широкий выбор вариантов, отвечающих вашим конкретным требованиям. Нужна ли вам машина с системой фиксированной фокусировки для простых задач или современная система динамической фокусировки для сложной 3D-обработки, у нас есть опыт и продукты для поддержки вашего бизнеса.

Мы понимаем, что выбор подходящего лазерного 3D-станка может оказаться непростым решением. Наша команда экспертов всегда готова предоставить вам подробную информацию, ответить на ваши вопросы и помочь вам выбрать наиболее подходящую машину для ваших задач. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать обсуждение и поднять ваши производственные возможности на новый уровень.

Ссылки

• Справочник по применению промышленных лазеров, третье издание, под редакцией Р.С. Бата
• Лазерная обработка и химия, четвертое издание, Д. Бойерле.