Очищення дзеркал та - лінз лазерних верстатів з - ЧПУ
Лазерні верстати з ЧПУ мають високі показники швидкості та точності обробки. Однак для підтримки характеристик обладнання на належному рівні всі системи верстата повинні справно працювати. Досягти цього неможливо без періодичного обслуговування та очищення вузлів лазерного верстата з ЧПУ.
Обслуговування лазерного верстата слід проводити дуже відповідально, щоб замість поліпшення не засудити будь-які компоненти. Насамперед, це стосується оптичної системи — одного з найвідповідальніших вузлів верстата.
Пристрій оптичної системи
Суть обробки заготовок лазером зводиться до того, що головка випромінювача повинна переміщатися над оброблюваною заготовкою, крок за кроком «знімаючи» шари матеріалу та надаючи заготівлі форму майбутнього виробу. Маршрут руху випромінювача задається програмно - у вигляді файлу, побудованого на базі графічного ескізу (точніше повноцінної 3D-моделі) готового виробу. Контролер ЧПУ зчитує коди файлу керуючої програми та формує імпульси для виконавчих елементів – електродвигунів інструментального порталу. Електродвигуни через ремінну передачу надають руху дзеркала інструментального порталу, що ковзають у спеціальних підшипникових вузлах. Завдяки переміщенню дзеркал, головка випромінювача може здійснювати просторовий рух над заготівлею, втілюючи складний маршрут обробки (аж до виробництва 3D-виробів).
Для того, щоб навіть при складному русі інструментального порталу лазерний промінь від джерела до поверхні заготовки не переривався, його «зв'язує» система похилих дзеркал. Як джерело когерентного випромінювання застосовується спеціальна трубка з активним середовищем (наприклад, твердим кристалом, або сумішшюгазів). Під дією зовнішньої напруги активне середовище генерує лазер, що випромінюється з одного кінця трубки.
З конструктивних міркувань лазерна трубка встановлена горизонтально, у задній частині верстата. На невеликій відстані від випромінюючого кінця трубки розташоване перше дзеркало (встановлене нерухомо і нахилено у вертикальній площині під 45 град.). Воно повертає лазер під прямим кутом і посилає промінь на друге дзеркало рухливе. Друге дзеркало може переміщатися вздовж усієї глибини робочого відсіку верстата (за координатою Y). Розташоване також під 45 град., друге дзеркало передає промінь на третє дзеркало, яке також переміщається вздовж всієї координати Y, синхронно з другим. Але до того ж здатне наближатися/віддалятися від другого дзеркала - тобто здійснювати незалежний рух по координаті Х - вздовж усієї ширини робочого відсіку верстата.
Третє дзеркало відхиляє лазерний промінь вниз — у напрямку поверхні заготовки, що обробляється (встановленої на робочому столі верстата). По осі третього дзеркала розташована головка лазерного випромінювача. Вона також здатна переміщатися вгору/вниз щодо дзеркала (по координаті Z) і разом з інструментальним порталом - координатами Х і Y. Таким чином, рухома система дзеркал дає можливість випромінювачу здійснювати тривимірне переміщення над заготівлею. Випромінювач містить лінзу, яка фокусує лазерний промінь, формуючи «пляму» потрібного розміру на поверхні заготівлі.
Величина "плями" лазера зазвичай не перевищує 0,1-0,3 мм в діаметрі. Саме такий малий розмір лазерної голки дозволяє вести акуратну обробку з утворенням найтонших швів. Зрозуміло, що розмір «плями» відіграє вирішальну роль у досягненні необхідної якості обробки. А разом з тим, лазерний промінь, за рахунок кількохВіддзеркалень у дзеркалах, цілком може отримати спотворення, що позначиться на якості формування «плями». Для профілактики оптична система верстата повинна періодично налаштовуватись, а дзеркала та лінзи – очищатися. При цьому важливо дотримуватись правильного алгоритму, щоб не внести додаткову похибку в геометрію ходу променів.
Алгоритм очищення лінз та дзеркал
Починати очищення слід з лінзи, що фокусує. Для цього знадобиться спеціальна рідина, безворсові серветки та ключ-шестигранник на 3 мм. Насамперед клавішами управління слід дати команду на переміщення лазерної головки з крайньої позиції в будь-яку зручну серед робочої області. Після цього для безпеки слід вимкнути живлення лазера. Потім необхідно від'єднати повітряний шланг обдування лінзи (залежно від моделі верстата він може відкручуватися або зніматися).
Фокусуюча лінза встановлена в конусі головки випромінювача. Для доступу до неї необхідно відкрутити нижню частину конуса (за годинниковою стрілкою). Потім слід дуже акуратно відкрутити ще одну гайку (проти годинникової стрілки), що безпосередньо фіксує лизну в конусі. Вийнявши лінзу, необхідно з двох сторін очистити її поверхню за допомогою спеціальних серветок безворсових і рідини, що чистить. Тримати лінзу слід тільки за краї - щоб не внести додаткових забруднень і не подряпати тонке покриття оптики.
Після очищення, лизну необхідно встановити назад у зняту нижню частину конуса випромінювача (опуклою стороною вгору) і акуратно притиснути гайкою (закручуючи за годинниковою стрілкою), але поки не збирати випромінювач.
Наступний етап – очищення дзеркал. Почати найпростіше з другого (бічного) дзеркала інструментального порталу. Ключем-шестигранником слід відкрутити гвинти кріплення кожуха дзеркала та зняти його.Поверхня дзеркала (на ньому може бути помітний сильний нагар) очищається аналогічно лінзі безворсовими серветками і спеціальною рідиною для оптики, що чистить. Під час очищення не слід сильно тиснути на поверхню дзеркала, щоб не зрушити його і не збити налаштування геометрії оптичної системи. Після завершення процедури на дзеркало повертається захисний кожух та фіксується гвинтами.
Перше дзеркало (недалеко від лазерної трубки — у задньому відсіку лазерного верстата) очищається аналогічно: відкручується кожух і безворсовою серветкою, змоченою у спеціальній рідини, протирається поверхню дзеркала. Після закінчення кожух повертається місце і затягується фіксуючими гвинтами.
Очищення дзеркала над лазерною головкою
Очищення 3-го дзеркала, встановленого безпосередньо над лазерною головкою, може становити певні труднощі. Усі операції слід проводити акуратно, щоб не порушити кріплення лазерного випромінювача. Насамперед, необхідно відкрутити (проти годинникової стрілки) і зняти верхній кожух, що закриває 3 дзеркало. Щоб легше дістати дзеркало, можна скористатися двостороннім скотчем, наклеївши його на тильну поверхню захисного кожуха і знову легенько закрутивши його. Тоді після відкручування кожух зніметься разом із дзеркалом.
Очищення 3-го дзеркала виконується аналогічно – за допомогою безворсових серветок та спеціальної рідини. Після очищення слід також акуратно загорнути дзеркало разом із захисним кожухом за годинниковою стрілкою (залишений шматочок двостороннього скотчу допоможе легше викручувати лінзу при наступному обслуговуванні). Особливих зусиль при затягуванні докладати теж не варто, щоб надалі простіше було відкручувати кожух.
Останнім етапом буде повернення на місце конуса з лазерною лінзою - його слідуєнакрутити проти годинникової стрілки на основний корпус випромінювача. А потім повернути на місце повітропровід системи обдування лінзи.