Guida completa alla ricostruzione e all'allineamento della testa laser a fibra

Nel mondo ad alto rischio del taglio laser industriale, un disallineamentolaser a fibraLa testa può costare ai produttori migliaia di euro in termini di tempi di fermo e sprechi di materiale. Che si tratti di manutenzione di un potente sistema da 6 kW o di risoluzione dei problemi di un nuovo sistema da 20 kW, padroneggiare la rigenerazione e l'allineamento della testa laser a fibra è fondamentale per mantenere una precisione al micron. Questa guida completa illustra il processo utilizzando metodi collaudati nel settore, conformi agli standard ISO 13694.

Che cosa sono la ricostruzione e l'allineamento della testina laser a fibra?

"Ricostruzione della testa laser a fibra" si riferisce allo smontaggio completo, all'ispezione, alla pulizia e alla sostituzione dei componenti usurati all'interno di una testa di taglio laser a fibra. "Allineamento" significa regolare con precisione l'ottica interna in modo che il raggio laser proceda dritto, si concentri correttamente e fornisca la massima potenza di taglio.

Perché ricostruire e allineare la testa laser?

• Ripristina la qualità del taglio

  Nel tempo, gli elementi ottici possono spostarsi o contaminarsi, causando tagli più ampi, scorie eccessive e una finitura scadente dei bordi. La ricostruzione e l'allineamento ripristinano tagli netti e puliti.

• Massimizza il trasferimento di potenza

  Specchi disallineati o ottiche sporche sprecano energia del fascio. Un corretto allineamento garantisce che una maggiore potenza raggiunga il pezzo in lavorazione.

• Prolungare la durata dei componenti

  La sostituzione di finestre protettive, ugelli e guarnizioni previene la formazione di punti caldi e contaminazioni, prevenendo danni prematuri.

• Ridurre i costi a lungo termine

  Le ricostruzioni di routine costano molto meno della sostituzione di un'intera testina laser o dei tempi di fermo macchina dovuti a guasti improvvisi.

Precauzioni di sicurezza e preparazione

Prima di iniziare, segui questi passaggi di sicurezza e configurazione:

1. Spegnimento dell'alimentazione e del raffreddamento

• Spegnere l'alimentazione principale della macchina e bloccare l'alimentazione elettrica.

• Isolare e depressurizzare il circuito di raffreddamento per evitare perdite quando si rimuovono i tubi flessibili.

• Indossare occhiali di sicurezza adatti alla lunghezza d'onda del laser.

• Utilizzare guanti in nitrile o lattice per evitare che gli oli presenti sulla pelle contaminino le ottiche.

• Lavorare in una camera bianca o in un'area con polvere controllata. Anche le particelle di polvere più sottili possono compromettere la qualità del fascio luminoso.

• Mantenere l'umidità tra il 40% e il 60% per ridurre l'accumulo di elettricità statica e le particelle sospese nell'aria.

• Predisporre vassoi o contenitori etichettati per viti, molle e piccole parti.

• Tenere a portata di mano la documentazione del produttore e le specifiche di coppia.

Smontaggio e ispezione iniziale

1. Rimuovere la finestra protettiva e l'ugello

• Seguendo le istruzioni del manuale di assistenza della macchina, allentare le viti di fissaggio sull'adattatore dell'ugello e far scorrere la finestra di protezione.

• Posizionare queste parti su una superficie pulita e priva di lanugine.

• Svitare con cautela i dispositivi di fissaggio dell'alloggiamento, annotandone la posizione e la lunghezza.

• Sollevare il coperchio dell'alloggiamento per esporre l'ottica interna.

• Graffi, buchi o scheggiature sulle superfici in vetro

• Scolorimento o segni di bruciatura indicativi di surriscaldamento

• Supporti allentati o staffe disallineate

• Esaminare lenti, specchi e terminazione della fibra per individuare eventuali segni di:

• Controllare che molle, O-ring e guarnizioni non presentino crepe o deformazioni dovute alla compressione.

• Verificare che le viti di regolazione si muovano liberamente ma mantengano la loro posizione una volta impostate.

Pulizia e sostituzione delle parti critiche

1. Procedura di pulizia ottica

• Utilizzare solo liquidi detergenti privi di residui e tamponi privi di lanugine, approvati dal produttore.

• Tamponare e far rotolare delicatamente il tampone su ogni superficie ottica; evitare di strofinare avanti e indietro, poiché ciò potrebbe far penetrare le particelle nel rivestimento.

• Finestra protettiva: sostituirla ogni volta che la nitidezza scende sotto il 90% o se si notano delle corrosioni sotto ingrandimento.

• Ugello e O-ring: installare nuovi ugelli adatti alla larghezza del taglio desiderata e sostituire tutte le guarnizioni per mantenere stabile la pressione del gas di assistenza.

• Terminatore in fibra (se applicabile): se le estremità del connettore presentano segni di bruciatura o detriti che non possono essere puliti, sostituire il terminatore per evitare il degrado del fascio.

• Reinstallare ogni parte pulita o nuova seguendo l'ordine inverso rispetto alla rimozione.

• Per prima cosa, avvitare delicatamente a mano gli elementi di fissaggio, quindi serrarli secondo le specifiche del produttore per evitare sovracompressione o deformazione.

Fasi di allineamento di precisione del laser a fibra

1. Verifica del fascio a bassa potenza

• Impostare il laser sulla modalità a bassa potenza (in genere inferiore al 10% della potenza massima).

• Inviare un breve impulso su una scheda bersaglio laser tenuta sul piano focale previsto per rivelare la posizione del raggio.

• Partendo dall'uscita della fibra, individuare le viti di regolazione del primo specchio.

• Ruotare le manopole di regolazione fine con incrementi molto piccoli, osservando lo spostamento del fascio luminoso sulla scheda. Centrare il fascio luminoso prima di passare allo specchio successivo della catena.

• Ripetere questo processo di "aggiustamento e controllo" su tutti gli specchi intermedi finché il punto non rimane fisso.

• Ruotare l'anello di messa a fuoco per avvicinare o allontanare il gruppo dell'obiettivo dalla superficie di lavoro.

• Il tuo obiettivo è raggiungere il punto più piccolo e luminoso sulla carta: questo indica la vera messa a fuoco.

• Una volta trovata la posizione ottimale, bloccare l'anello di messa a fuoco in posizione.

• Eseguire un taglio di prova su un sottile calibro metallico o su una piastra di prova standardizzata.

• Controllare la larghezza del taglio, la perpendicolarità del bordo e la formazione di scorie. Potrebbero essere necessarie piccole regolazioni della trave per migliorare la qualità del taglio.

Controlli finali e documentazione

1. Test di tenuta e tenuta

• Ricollegare le linee di raffreddamento e del gas, quindi pressurizzare fino ai livelli di esercizio.

• Controllare eventuali perdite di acqua o gas attorno alle guarnizioni e ai raccordi.

• Utilizzando un misuratore di potenza calibrato, registrare l'energia in uscita dalla punta dell'ugello in condizioni di piena potenza.

• Confrontare con i valori di base di fabbrica; un calo significativo suggerisce un'ulteriore pulizia o la sostituzione dei componenti.

• Registrare le posizioni finali delle viti dello specchio, l'impostazione della lente di messa a fuoco e la lettura del misuratore di potenza nei registri di manutenzione.

• Includi data, ore totali di funzionamento e iniziali del tecnico per riferimento futuro.

Raccomandazioni sull'intervallo di manutenzione

• Manutenzione leggera (ispezione visiva, sostituzione dei finestrini di protezione): ogni 250–500 ore di funzionamento

• Ricostruzione e allineamento completi: ogni 1.000 ore di funzionamento o prima se la qualità del taglio diminuisce

• Servizio di emergenza: qualsiasi improvvisa perdita di potenza del fascio, accensione incoerente o imprevisto spostamento del fascio

Errori comuni da evitare

⚠️ Coppia eccessiva: i cappucci degli ugelli serrati a >35 N·m causano l'usura della filettatura;

⚠️ Ignoranza statica: l'ESD può friggere i motori Galvo (sostituzione da 2.100 $);

⚠️ Mix di gas: l'uso di N₂ al posto di O₂ per i tagli dell'alluminio aumenta le scorie del 70%.

Seguendo questi passaggi dettagliati, garantirai che la tua testa laser a fibra funzioni al massimo delle prestazioni, offrendo tagli puliti, potenza costante e una maggiore durata. Una manutenzione regolare non solo salvaguarda il tuo investimento, ma mantiene anche la precisione e la velocità che conferiscono ai sistemi laser a fibra il loro vantaggio competitivo.

Sebbene la manutenzione fai da te consenta di risparmiare sui costi, è consigliabile rivolgersi a un professionista se:

• Il profilo del fascio mostra un contenuto TEM01 >10%

• La regolazione della collimazione supera il 15% della gamma OEM

• I codici di errore del refrigeratore d'acqua persistono dopo la ricostruzione

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