Laserlõikusmasina süsteem koosneb tavaliselt lasergeneraatorist, välisest kiirte edastamise süsteemist, tööpingist (töölaud), CNC-kapist, jahutist ja arvutisüsteemist (riist- ja tarkvara).
1) Tööpingiüksus: mehaaniline komponent, mis teostab X-, Y- ja Z-telje liikumisi, sealhulgas lõikeplatvorm. See hoiab töödeldavat detaili ja liigutab seda täpselt vastavalt juhtimisprogrammile; seda juhivad tavaliselt servomootorid.
2) Lasergeneraator: seade, mis genereerib laserkiire. Laserlõikamiseks, kuigi mõnel juhul kasutatakse YAG-i tahkislasereid, kasutab valdav enamus CO2-gaaslasereid nende suure elektro-optilise muundamise efektiivsuse ja suure väljundvõimsuse tõttu. Kuna laserlõikamine nõuab kõrget kiiret kvaliteeti, ei sobi kõik laserid selleks otstarbeks. Gaussi režiimi kasutatakse alla 1500 W laserite puhul; madala astme režiimiga CO2 lasereid kasutatakse vahemikus 100W–3000W; ja mitmerežiimilisi lasereid kasutatakse võimsusega üle 3000 W.
3) Väline kiirte edastamise süsteem: koosneb peeglitest, mida kasutatakse laserkiire suunamiseks vastavalt vajadusele. Kiirte tõrgeteta püsimise tagamiseks on kõik peeglid suletud kaitsekorpustesse ja varustatud puhta, ülerõhuga gaasiga, et vältida läätse saastumist. Kvaliteetne objektiiv teravustab kollimeeritud kiire (nulldivergentsi nurk) äärmiselt väikesele kohale. Tavaliselt kasutatakse 5,0-tollise fookuskaugusega objektiivi, samas kui 7,5-tolline objektiiv on reserveeritud materjalidele, mille paksus on üle 12 mm.
4) CNC-süsteem: juhib tööpingi X-, Y- ja Z-telje liikumist ning reguleerib laseri väljundvõimsust.
5) Pinge stabilisaator: ühendatud laseri, CNC-tööpingi ja toitesüsteemi vahel; see kaitseb peamiselt võrgu väliste häirete eest.
6) Lõikepea: sisaldab selliseid komponente nagu korpus, teravustamisobjektiivi kinnitus, teravustamisobjektiiv, mahtuvusandur ja abigaasi otsik. Lõikepea ajami mehhanism liigutab pead mööda Z-telge vastavalt programmile ja koosneb servomootorist ja ülekandekomponentidest, nagu juhtkruvi või käigukast.
7) Juhtkonsool: kasutatakse kogu lõikesüsteemi töö juhtimiseks.
8) Jahutusseade: kasutatakse lasergeneraatori jahutamiseks. Laser: seade, mis muudab elektrienergia valgusenergiaks; Näiteks CO2-gaaslaserite muundamise efektiivsus on tavaliselt umbes 20%, ülejäänud energia muundub soojuseks. Jahutusvesi viib liigse soojuse ära, et tagada lasergeneraatori normaalne töö. Jahutusseade jahutab ka väliseid optilise tee peegleid ja teravustamisläätsesid, tagades stabiilse kiire ülekandekvaliteedi ja vältides tõhusalt läätse deformeerumist või pragunemist, mis on põhjustatud liigsest temperatuurist.
9) Gaasiballoonid: sisaldab balloone laserlõikusmasina töökeskkonna ja abigaaside jaoks; need varustavad laservõnkumiseks vajalikke tööstusgaase ja lõikepeas kasutatavaid abigaase.
10) Õhukompressor ja õhupaak: varustada ja säilitada suruõhku.
11) Õhukuivati ja -filter: varustage lasergeneraatorisse ja kiirte teekonda puhast ja kuiva õhku, tagades optilise tee ja peeglite nõuetekohase toimimise.
12) Heitgaasi- ja tolmueemaldussüsteem: eemaldab töötlemisel tekkiva suitsu ja tolmu ning filtreerib need, tagades heitgaaside vastavuse keskkonnakaitsestandarditele.
13) Räbueemaldussüsteem: Eemaldab töötlemisel tekkinud jäägid ja jäätmed.
Laseri tüübid
CO2 gaasilaser
Alates lehtmetalli lõikamiseks kasutatava lasertehnoloogia kasutuselevõtust on turul domineerinud CO2 laserid. CO2-laserallikad vajavad lämmastikumolekulide ergastamiseks märkimisväärset energiat, põhjustades nende kokkupõrke CO2-molekulidega (lasergaasiga) ja vallandavad footonite emissiooni, moodustades lõpuks laserkiire, mis on võimeline metalli läbi lõikama. Molekulaarne aktiivsus resonantsõõnes vabastab valguse kõrval soojust, mistõttu on vaja lasergaasi jahutussüsteemi. See toob kaasa täiendava energiatarbimise jahutusprotsessi ajal, vähendades veelgi üldist energiatõhusust.
Fiber Laser
Kiudlasereid kasutavad masinad on väiksema jalajäljega ning nende laserallikad ja jahutussüsteemid on kompaktsemad; need kõrvaldavad vajaduse lasergaasijuhtmete ja peegli joondamise järele. Lisaks saavutab 2 kW või 3 kW võimsusega fiiberopseri allikas samaväärse jõudluse 4 kW või 6 kW võimsusega CO2 laseriallikaga, pakkudes samas suuremat kiirust, väiksemat energiatarbimist ja väiksemat keskkonnamõju. Kiudlaserid kasutavad pooljuhtdioode molekulide pumpamiseks topeltkattega ütterbiumiga legeeritud kiu sees; stimuleeritud emissioon läbib korduvalt kiudude südamikku, enne kui see väljastatakse laserkiirena läbi lõikepeasse edastatava kiu. Kuna kõik molekulaarsed interaktsioonid toimuvad kiu sees, pole lasergaasi vaja, mille tulemuseks on oluliselt väiksem energiatarbimine – ligikaudu kolmandiku CO2 laserite omast. Kuna soojust tekib vähem, saab jahutussüsteemi muuta kompaktsemaks. Üldiselt tarbivad kiudlaserid samaväärse jõudluse saavutamiseks 70% vähem energiat kui CO2 laserid.
