Как работает лазерный станок

Лазерный станок – это оборудование, которое выполняет операции при помощи генерации луча, обладающего высокой концентрацией энергии. Данный луч направляется на обрабатываемую поверхность, проецируя на ней световое пятно с высокой температурой. В точке падения луча выжигается материал. Станок может проводить поверхностный либо сквозной прорез, что зависит от настроек. Такое оборудование применяется, когда требуется создать точную деталь, трафарет или другой предмет.

Принцип работы

На https://abplanalp.ua/ru/listoobrabatyvayushie-lazernye-stanki-chpu/ представлены разные модели лазерных станков с ЧПУ. Однако в общем виде конструкция остается неизменной:

• Корпус;
• Рабочий стол для размещения заготовки (расположен в горизонтальной плоскости);
• Подвижный элемент – портал с излучателем;
• Электродвигатель, который приводит портал в движение;
• Модуль числового программного управления. Он создает импульсы, регулирует силу лазера, определяет работу станка;
• Оптика. Состоит из разных элементов: лазерной трубки, отражателей, излучателя, линзы. В лазерной трубке содержится гелий, азот и диоксид углерода;
• Жидкостной охладитель. Служит для того, чтобы обезопасить лазерную трубку от перегрева.

В зависимости от габаритов станка и его функциональности, есть модели напольного и настольного типа. Если речь идет о крупном оборудовании, то обычно для него выделяется отдельное помещение, которое будет регулярно использоваться для производственных процессов. Также доступны компактные модели. Их зачастую используют в мастерских, где требуется изготовить небольшие изделия (например, сувенирную продукцию).

Принцип действия луча

Создание лазерного луча – это сложный процесс, чтобы объяснить который требуется обширные знания в области физики и химии. Однако принцип работы можно объяснить и простыми словами. Выделяются такие рабочие этапы:

• Наполнение активной среды. В лазерную трубку к основным компонентам накачиваются фотоны определенной энергии при помощи штатного энергоисточника.
• Фотоны из вещества активной среды получают когерентные фотоны (копии). При этом всем фотоны не поглощают друг друга.
• Активная среда насыщается еще больше при помощи оптического резонатора. В большинстве случаев он имеет вид двух зеркал, расположенных параллельно друг относительно друга. Когерентные фотоны непрерывно сталкиваются с атомами активной среды и продолжают «добывать» все новые фотоны.
• Фотоны направляются к оптической оси. На пути они проходят полупрозрачное зеркало.
• Таким образом получается луч лазера, которые фокусируется при помощи линзы, которая находится в головке излучателя.

Далее излучатель перемещается по определенному алгоритму (заданному оператором), а вместе с ним двигается и луч лазера. Портал может двигаться в одной или двух плоскостях.

Как происходит лазерная обработка

В лазерном луче сконцентрировано большое количество энергии, которая нужна, чтобы проникнуть в структуру металла. В итоге эта энергия расплавляет заготовку и испаряет определенную ее часть. На практике может показаться, что часть материала просто исчезла.

Условно говоря обработка лазером – это то же, что и механическая резка. Только вместо лезвия инструмента выступает лазер, а вместо стружки получается испарения, отводимые вентиляцией. Лазерный станок может:

• Снимать верхний слой (делать углубления, гравировку);
• Прорезать материал насквозь.

Несмотря на воздействие высоких температур, оставшийся металл не деформируется и не меняет своих первоначальных свойств.