Установка и подключение станка

Процесс установки и подключения лазерного станка – комплексный многоэтапный. И каждый его шаг следует выполнять в нужной последовательности, отнесясь к работе с максимальной ответственностью.

Требования к помещению

Установка лазерного оборудования производится на ровную прочную поверхность – армированную бетонную стяжку. Для тяжелых станков может потребоваться анкерное крепление, чтобы исключить смещение в процессе работы. Вокруг лазерной установки должно быть достаточно свободного пространства для перемещения персонала.

Помещение для установки станка лазерной резки должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией или системой рециркуляции с фильтрацией. Производительность вентиляционного оборудования должна соответствовать мощности лазера.

Стены и потолок помещения, в котором будет проводиться установка лазерного блока, должны иметь матовую поверхность. Это позволит избежать «рикошета» светового луча при нештатной ситуации.

Подключение лазерного станка производится к отдельной магистрали электропитания с УЗО или автоматом, обязательно подсоединение к контуру заземления достаточного сечения. При нестабильных параметрах электропитания необходимо использовать стабилизатор напряжения. Обязательно наличие в помещении огнетушителей на углекислом газе.

Этапы установки

Станок распаковывают, проверяют отсутствие повреждений при транспортировке, снимают транспортировочные фиксаторы и стяжки. Далее нужно проверить комплектность оборудования и наличие всех необходимых документов (инструкция по сборке и установке, руководство пользователя, гарантийный талон).

Сборка оборудования проводится в строгом соответствии с инструкцией производителя. Можно выделить следующие основные шаги:

• установка лазерной трубки в соответствующий отсек станка;
• подсоединение проводов к токоведущим контактам;
• подключение системы охлаждения (чиллера);
• проверка натяжения ремней;
• подтягивание болтовых соединений;
• подсоединение вентиляционной гофры.

Учитывайте, что для CO2-лазера нужна более мощная система охлаждения, чем для оптоволоконной установки. Кроме того, для CO2-станка требуется отдельная система подачи лазерного газа с возможностью регулирования давления.

При сборке лазерной установки не нужно самостоятельно ставить линзу в лазерный станок, поскольку режущая головка с линзами собирается, калибруется и проверяется на заводе. Необходимость установить линзу в лазерном станке возникает при проведении ТО и замене по мере износа.

На финальном этапе производится подключение лазера к компьютеру (по кабелю USB или по сети) и установка драйвера устройства. После этого устанавливают программу раскроя или выполняют установку лазерного гравера на компьютер в зависимости от варианта использования станка.

Первый запуск и базовая калибровка

Перед первым рабочим запуском станка лазерной резки металла необходимо тщательно проверить и настроить все системы, чтобы избежать перегрева, сбоев и аварий. Предварительно убедитесь, что установка заземлена, все кабели и магистрали правильно подключены.

Перед непосредственным включением лазерного станка выполните следующие действия:

• включите чиллер, залейте в него дистиллированную воду и выставьте требуемые значения температуры охлаждающей жидкости;
• убедитесь, что жидкость циркулирует по контуру без утечек;
• запустите систему вытяжки и проверьте ее работоспособность.

Следующий шаг – юстировка лазерной головки станка по металлу. Процедура подразумевает калибровку оптического тракта таким образом, чтобы световой луч попадал точно в центр фокусной линзы во всех точках рабочей зоны.

У волоконных лазеров юстировка подразумевает центрирование луча и настройку фокуса лазерной головки. В CO2‑системах юстируют не только режущую головку, но и цепочку зеркал, чтобы луч проходит по правильной оси.

При первом запуске необходимо убедиться, что луч по всему рабочему полю (ближний и дальний края, левый и правый угол) всегда попадает в одну и ту же точку на входе в головку и на линзе. Кроме того, нужно проверить, что пятно луча круглое и одинаковой формы по всему столу, без овала или «смазанности».

Для юстировки используют импульсы малой мощности. Предварительно нужно почистить линзы/зеркала, подготовить малярный скотч или термобумагу для тестовых прожигов.

1. Процедура юстировки оптоволоконного лазера включает следующие шаги:
2. Наклейте скотч или закрепите бумагу на выходном отверстии сопла.
3. Пропустите слабый импульс (10–20% мощности).
4. Если прожог не по центру, то сместите луч с помощью регулировочных винтов.
5. Отрегулируйте фокусное расстояние так, чтобы получить минимальное круглое пятно.
6. Убедитесь, что луч лазера проходит через центр сопла при любом положении портала.

Чтобы юстировать СО2-лазер, нужно выполнить следующие действия:

1. Наклейте скотч или бумагу на каждое зеркало.
2. Включите импульс слабой мощности и отрегулируйте первое зеркало для точного попадания луча по центру второго зеркала.
3. Снова включите импульс и подкручивайте винты 2-го зеркала, чтобы прожог на третьем зеркале был по центру.
4. Отрегулируйте положение 3-го зеркала, чтобы луч шел перпендикулярно фокусирующей линзе и проходил через ее середину.
5. Перемещайте головку по рабочей зоне и делайте пробные прожиги для проверки того, что пятно не смещается и не деформируется.

При правильном выполнении всех действий станок будет полностью выровненный и настроенный. Однако центровку лазерного резчика рекомендуется проверять через каждые 40-50 часов работы и выполнять юстировку оборудования повторно.

Настройка параметров резки металла

Для раскроя заготовок лазером необходимо правильно настроить ключевые параметры резки металла:

• мощность светового луча;
• скорость резки;
• положение фокуса
• высота сопла над заготовкой;
• тип и давление газа.

Управление станком лазерной резки металла осуществляется системой ЧПУ, поэтому все параметры настраиваются в программном обеспечении. Для настройки используют таблицы резки металла на лазерном станке с учетом типа и толщины материала, желаемого качества реза.

Рассмотрим режимы резки на лазерном станке 3 кВт, это оборудование можно считать «золотым стандартом» для производства благодаря оптимальному соотношению цены и функциональности. Ниже приводится таблица резки меди, алюминия, нержавейки, углеродистой стали для разных вариантов толщины металла.

 

Примечание: Приведенные цифры являются базовыми. Реальные параметры реза на лазерном станке могут отличаться на ±15% в зависимости от производителя источника, типа режущей головки, чистоты линз.

Важно! Перед настройкой лазера необходимо проверить чистоту оптики и исправность чиллера, выполнить юстировку лазерного станка.

Настройку параметров лазерного станка начинают с табличных значений и поэтапно корректируют на основании результатов тестовых резов. Сначала проводится регулировка мощности и скорости, затем – фокуса и газа.

Важно! Медь обладает высоким коэффициентом отражения и большой теплопроводностью, для работы с ней рекомендуется использовать только оптоволоконные лазеры. Это связано с тем, что при неправильных настройках лазера луч отражается обратно в оптику, вызывая повреждение зеркал и линз.

Мощность и скорость

Мощность лазера возрастает линейно с толщиной металла, а скорость – обратно пропорциональна толщине. Настройки лазера должны быть такими, чтобы обеспечить полный пропил без оплавлений и грата на кромке реза.

Для резки толстых металлов мощность нужно увеличить, чтобы не было недореза. Если на тестовом образце наблюдается недорез, то прибавьте 10% мощности лазера и повторите тест. При наличии оплавлений уменьшите мощность на 10% и выполните рез повторно.

Фокус

Фокусное расстояние линзы лазерного станка — это постоянная оптическая величина, определяющая, на каком расстоянии от её центра формируется минимальное световое пятно. На практике оператор регулирует положение этой фокусной точки относительно поверхности заготовки — именно от этого зависит качество и чистота реза. Неправильно выставленный фокус приводит к расширению реза, появлению грата, пережогу кромок или неполному прорезу металла.

Знак фокуса определяет, где находится точка схождения луча относительно поверхности металла. Для кислородной резки углеродистой стали используют положительный фокус: точка схождения располагается выше поверхности заготовки. Нулевой фокус (точка – прямо на поверхности) подходит для тонкой нержавейки и алюминия. Отрицательный фокус, при котором точка схождения уходит внутрь материала, применяют при раскрое толстых листов – он обеспечивает стабильный рез по всей глубине.

Настройка фокуса на лазерном станке по металлу выполняется одним из трёх способов в зависимости от комплектации оборудования.

• Ручной щуп или калибровочный блок. Щуп с фиксированной высотой подкладывают между соплом и поверхностью заготовки, после чего вручную опускают режущую головку до лёгкого касания. Это наиболее распространённый способ того, как выставить фокусное расстояние на лазерном станке: он прост и не требует дополнительного оборудования.
• Автофокус (ёмкостной датчик). Датчик непрерывно измеряет расстояние от сопла до поверхности металла и автоматически корректирует положение головки. Это самый точный вариант настройки фокуса на лазерном станке: датчик компенсирует неровности листа в режиме реального времени и поддерживает заданный зазор по всей рабочей зоне.
• Программная установка через ЧПУ. При наличии автофокусирующей головки положение фокуса можно задать из управляющей программы — это удобно при смене толщины или типа материала.

Независимо от способа, после установки фокуса необходимо отцентровать лазер на ЧПУ лазерном станке – убедиться, что луч проходит строго через центр сопла. Для проверки наклейте на сопло скотч и сделайте одиночный импульс малой мощности: прожог должен быть круглым и расположен точно по центру. Если пятно смещено или вытянуто, выполните юстировку оптического тракта по процедуре, описанной выше.

Правильно настроенный фокус лазерного станка проверяют тестовым резом на обрезке материала той же толщины. Рез должен быть вертикальным (без конусности), кромка – гладкой, без грата и оплавлений. Если конусность присутствует, скорректируйте значение фокуса на 0,5–1 мм в нужную сторону и повторите тест.

Давление газа

Настройка давления газа зависит от типа и толщины металла, с ростом толщины давление увеличивается. Резка углеродистых сталей осуществляется при низком давлении газа, раскрой нержавейки или алюминия требует подачи газа под высоким давлением.

Обслуживание оптики и чистка

Чистка линзы лазерного станка – обязательный этап перед юстировкой головки, поскольку загрязнения приводят к потере мощности луча и дефектам реза. Процедура проводится при отключенном питании, для очистки используют безворсовые салфетки и 99% изопропиловый спирт. Также нужно подготовить воздушную грушу и латексные перчатки без пудры.

После отключения электропитания переместите головку в удобное положение и разберите ее, следуя инструкции производителя. Положите линзу выпуклой стороной вниз на чистую салфетку и сдуйте пыль воздушной грушей, после чего протрите с обеих сторон микрофиброй, смоченной парой капель спирта.

Осмотрите высохшую линзу и соберите головку в обратном порядке, а после сборки протестируйте оборудование слабым импульсом на бумаге для проверки луча. Чистка зеркал осуществляется аналогичным образом.

Частота обслуживания оптики лазерного станка для резки металла зависит от интенсивности работы, типа материала и эксплуатационных условий. К примеру, при средней нагрузке рекомендуется проводить профилактическую чистку каждые 40 часов.

Перед каждой сменой нужно проводить визуальную проверку фокусирующей линзы, защитного стекла и зеркал. При наличии нагара и других загрязнений необходимо провести чистку оптики.