Los cabezales láser compactos impulsan el procesamiento láser industrial |Ingeniería de herramientas de corte

2022-09-24 11:51:48 By : Ms. Vickie Mao

Las tendencias globales hacia la reducción de la huella de carbono y los costos operativos, así como el impulso de herramientas de procesamiento de alta precisión, han llevado a una creciente demanda de sistemas láser compactos que se pueden implementar en plantas de procesamiento y líneas de producción.A principios de este año, Opt Lasers lanzó el primer cabezal láser compacto de tres diodos láser del mundo para máquinas CNC, a saber, PLH3D-15W, mientras que el próximo lanzamiento de Opt Lasers, un láser compacto de seis diodos láser, PLH3D-30W, espera su lanzamiento. lanzamiento en junio.Los cabezales láser PLH3D-15W y PLH3D-30W se desarrollaron como líneas de productos posteriores a la serie compacta PLH3D-6W de Opt Lasers Grav.La innovación introducida por el diseño de estos productos fue reconocida al recibir una subvención de la UE para implementar estas soluciones.Estos productos innovadores abren el camino hacia un futuro más sostenible, ya que el aumento de las aplicaciones requiere soluciones versátiles, pero compactas y energéticamente eficientes.Los cabezales láser PLH3D-15W y PLH3D-30W emiten luz a 445 nm, que se absorbe de manera más eficiente que los rayos láser IR o CO2 en muchos materiales cortados o grabados con láser.Esto se traduce en un menor consumo de energía necesario para procesar con láser el material elegido, que es varias veces menor que el consumo de energía de un láser de CO2 equivalente.Una de las principales ventajas de los sistemas láser de 30 W y 15 W de Opt Lasers radica en su bajo consumo de energía y la falta de necesidad de una fuente de alimentación de alto voltaje.PLH3D-15W y PLH3D-30W alcanzan un consumo de energía de 52,1 W y 104 W respectivamente y se pueden alimentar con unidades de fuente de alimentación de escritorio. Su consumo máximo de energía es <85 W y <180 W respectivamente.Por el contrario, la relación de conversión de potencia eléctrica a óptica para los láseres de tubo de CO2 es de aproximadamente el 7,5 %.Como tal, un tubo de CO2 de potencia óptica de 30 W consume aproximadamente 400 Watts de energía eléctrica.Diseñado para resistir las condiciones de las plantas de procesamiento industrialLa estabilidad del diseño interior es crucial para el rendimiento del sistema láser.El procesamiento industrial requiere un sistema que pueda soportar el arduo movimiento de martilleo y las vibraciones de la máquina.Los diseños del sistema de los cabezales láser Opt Lasers de 15 W y 30 W se han diseñado para resistir el movimiento de martilleo, así como las oscilaciones típicas de las plantas de procesamiento industrial y las máquinas CNC.Esto se logra con carcasas estables de diodos láser y monturas de espejos.La innovación introducida por el diseño resultó en recibir una subvención de la UE para implementar esta solución.Hasta ahora, el procesamiento láser industrial ha utilizado típicamente módulos láser de estado sólido YAG voluminosos y pesados, normalmente basados ​​en cristales Nd:YAG o Yb:YAG.Los láseres YAG de neodimio o iterbio suelen ser láseres pulsados ​​que emiten láser en el IR a 1064 nm y 1030 nm respectivamente, y sufren efectivamente una baja absorción de energía en muchos tipos de materiales.Los láseres de CO2 normalmente experimentan una absorción de energía aún menor y, por lo tanto, una menor eficiencia de procesamiento.La absorción de energía en el cobre puede ser tan baja como el 5 % para un láser IR, mientras que los láseres de CO2 no pueden procesarla en absoluto, ya que la absorción de un láser de CO2 en el cobre es inferior al 1 %.Además, los láseres IR logran una escala de grises pobre si se usan para grabar madera.Por el contrario, el rayo láser emitido por los módulos de láser azul basados ​​en diodos láser Nichia de 445 nm, como PLH3D-15W y PLH3D-30W, experimenta una absorción mucho mejor en muchos materiales comúnmente procesados.Un mayor coeficiente de absorción se traduce en un mayor rendimiento posible y permite el procesamiento de un material dado con mayor precisión y menor consumo de energía.Para metales, los coeficientes de absorción son iguales a: 445 nm - 65%, IR YAG - 5%, CO2 - <1% para cobre;445 nm - 45 %, IR YAG - 35 %, CO2 - <3 % para acero inoxidable;445 nm - 85 %, IR YAG - 70 %, CO2 - 6 % para titanio.Sin embargo, vale la pena señalar que solo el PLH3D-30W es adecuado para microsoldadura o grabado de cobre, ya que el PLH3D-15W tiene una potencia óptica demasiado baja para esta tarea en particular como resultado de la alta conductividad térmica del cobre.PLH3D-15W y PLH3D-30W son sistemas láser multidiodo compactos, que utilizan 3 y 6 diodos láser de 445 nm de uso sostenible correspondientemente, siendo los primeros de su tipo en el mundo.Estos módulos están fabricados con componentes duraderos de grado industrial, incluidas cámaras de aire impresas en 3D.Los rayos láser de PLH3D-15W y PLH3D-30W se enfocan en un punto de haz de aproximadamente 0,18 mm por 0,003 mm, lo que se traduce en densidades de alta potencia de más de 1,5 MW/cm y más de 3 MW/cm2 respectivamente.En comparación, un láser de CO2 de potencia óptica de 30 W alcanza una densidad de potencia de 0,430 MW/cm2.Los láseres de 15 W y 30 W de Opt Lasers pueden instalarse en prácticamente cualquier máquina CNC o integrarse en sistemas más grandes.Estos módulos también se pueden operar bajo el agua debido a la menor longitud de onda de la luz emitida, a diferencia de los láseres infrarrojos YAG o CO2, para los cuales el agua no es transparente.A diferencia de los láseres YAG y CO2, los cabezales láser de 15 W y 30 W de Opt Lasers no requieren una calibración constante ni un sistema de enfriamiento sofisticado.PLH3D-15W y PLH3D-30W son particularmente adecuados para su implementación en líneas de producción y máquinas universales multiherramienta universales.La ligereza y el tamaño relativamente pequeño se traducen en una alta escalabilidad, ya que permiten la instalación de múltiples unidades en una sola máquina a un costo combinado más bajo para producir el efecto deseado.Además, PLH3D-15W y PLH3D-30W se pueden controlar con la misma señal que comanda un cabezal, que puede ser una señal analógica de 5 V o 10 V o una señal PWM/TTL de 0-24 V.Además, con los controladores integrados dentro de los módulos láser, pueden operar a altas frecuencias de modulación por encima de 30 kHz.En comparación, los láseres de CO2 solo pueden usar una frecuencia de modulación de 5 kHz, mientras que los láseres YAG pueden funcionar con una frecuencia de modulación de aproximadamente 25 kHz.La alta frecuencia de modulación de PLH3D-15W y PLH3D-30W les permite cortar y grabar pequeñas características precisas a alta velocidad.Las velocidades de modulación más bajas de los láseres CO2 y YAG dan como resultado su incapacidad para encender y apagar el láser lo suficientemente rápido, lo que significa que no pueden procesar ciertas características.Los controladores integrados en PLH3D-15W y PLH3D-30W también se caracterizan por su alto Código IP, o Código de Protección de Ingreso, de IP62, lo que significa que están bien protegidos contra daños mecánicos, polvo y gotas de agua.Los controladores utilizados también tienen un sistema de protección térmica incorporado, que protege los diodos láser del sobrecalentamiento.PLH3D-15W y PLH3D-30W se pueden implementar en prácticamente cualquier maquinaria CNC para procesar una amplia gama de materiales.Sin embargo, PLH3D-15W es más adecuado para procesar madera, mientras que PLH3D-30W también se puede usar para microsoldadura y grabado de cobre.En general, estos cabezales láser pueden cortar o grabar materiales como cuero, textiles, madera y plásticos.También pueden grabar acero inoxidable, acero dulce, acero para herramientas y titanio.Por ejemplo, la PLH3D-15W normalmente puede cortar cuero de 1,3 mm de grosor en una sola pasada a 21 mm/s, lo que equivale a cortar 0,9 km (0,55 mi) de cuero en 12 horas.El mismo material se puede cortar con PLH3D-30W a 42 mm/s, lo que equivale a cortar 1,8 km (0,55 mi) de cuero en 12 horas.Sin embargo, normalmente es ventajoso cortar el material que se está procesando a velocidades más altas en varias pasadas, mientras que la velocidad de procesamiento general permanece aproximadamente igual.Esta tecnología se ha desarrollado como un proyecto de investigación financiado por la UE No. POIR.01.01.01-00-0988/18-00, a saber, "Desarrollo de tecnología innovadora de cabezal de grabado y corte multidiodo con la aplicación de diodos láser de longitud de onda de 450 nm".Comprobación de instrumentos y dispositivos de medición con un conjunto maestro para garantizar que, con el tiempo, hayan permanecido dimensionalmente estables y nominalmente precisos.Controlador basado en microprocesador dedicado a una máquina herramienta que permite la creación o modificación de piezas.El control numérico programado activa los servos de la máquina y los accionamientos del husillo y controla las diversas operaciones de mecanizado.Ver DNC, control numérico directo;NC, control numérico.Opt Lasers, establecida en 2014, es una marca de Tomorrow's System Sp.z oo, y líder en el suministro de cabezales láser de corte y grabado compactos para los mercados de máquinas CNC e impresoras 3D.Con sede en las afueras de Varsovia, Polonia, Opt Lasers es un respetado fabricante europeo de dispositivos ópticos y electrónicos de alta calidad.La cartera de Opt Lasers abarca cabezales láser de grado industrial para grabado y corte, módulos láser estándar y personalizados, controladores de diodo láser y controladores de temperatura.Es un fabricante OEM con amplias capacidades de caracterización láser.La sede central de Opt Lasers contiene instalaciones de investigación y desarrollo de electrónica y láser, un taller de máquinas de servicio completo y un stock bien abastecido de componentes.Opt Lasers trabaja con una variedad de clientes industriales para proporcionar módulos láser OEM para la integración en sistemas más grandes a escala para una variedad de aplicaciones.Opt Lasers también ofrece una excelente selección de diodos láser.Visite Optlasersgrav.com y Optlasers.com para obtener más información.© Copyright 1995 - 2022. 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