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Auburn, MA – Lograr un control de movimiento con precisión nanométrica con mayor rendimiento en la perforación láser es ahora una realidad utilizando una solución integrada de Physics Instruments (PI). Impulsada por unidades y controladores EtherCAT, la integración del movimiento se ha simplificado, eliminando la complejidad de coordinar varios elementos del sistema de control.
Fuente de la imagen: PI (Physics Instruments) LP
Control de movimiento para perforación láser
La perforación con láser está encontrando aplicaciones en rápido crecimiento, ya sea en la fabricación de inyectores de combustible, orificios de refrigeración para componentes aeroespaciales o microvías en placas de circuito impreso (PCB). Este aumento se ve impulsado por la creciente tendencia hacia la miniaturización. Para cumplir con estos requisitos, los sistemas de perforación láser deben mejorar continuamente su precisión y alcanzar precisiones submicrónicas.
Los sistemas de nanoposicionamiento y control de movimiento de PI han demostrado ser la opción óptima para las máquinas perforadoras láser, ya que ofrecen un equilibrio entre alto rendimiento y precisión excepcional. El sistema incluye etapas de posicionamiento de precisión de múltiples ejes para la colocación de la pieza de trabajo, un eje Z altamente dinámico para un enfoque láser preciso y la flexibilidad para mejorar el posicionamiento del haz o de la pieza de trabajo mediante el uso de movimiento piezoeléctrico de alta velocidad.
Para optimizar el proceso de perforación, PI ofrece una amplia gama de servocontroles basados en ACS y variadores piezoeléctricos PI, complementados con opciones de control específicas para láser. Estos componentes aumentan significativamente tanto el rendimiento como la precisión y resultan esenciales al perforar agujeros profundos con altas relaciones de aspecto mientras se gestionan cuidadosamente las zonas afectadas por el calor (HAZ).
Lograr precisión nanométrica y alta dinámica en el posicionamiento de la pieza de trabajo
Para permitir un control de movimiento preciso y el posicionamiento de piezas de trabajo durante la operación láser, PI ofrece soluciones de movimiento híbrido adaptables. Estos sistemas incluyen etapas de movimiento lineal de accionamiento directo de alto rendimiento o Portales Proporciona alcances de hasta 2 metros. Además, los nanoposicionadores piezoeléctricos de alta velocidad proporcionan un control dinámico cuidadoso de la posición de la pieza de trabajo en relación con el rayo láser. Operan con una precisión de nivel nanométrico y un ancho de banda de hasta 100 Hz, lo que permite la creación de geometrías intrincadas y complejas, incluidas formas multifacéticas, al tiempo que se adhieren a restricciones de pared específicas. El proceso de paso y ajuste se lleva a cabo en milisegundos y se ve facilitado por la retroalimentación de posición con resolución nanométrica. Además, el uso de linealización digital dinámica (DDL), el algoritmo de control piezoeléctrico patentado por PI, mejora el rendimiento del seguimiento en aplicaciones de alta frecuencia y, en última instancia, optimiza la calidad y la productividad del proceso.
Los nanoposicionadores piezoeléctricos utilizan el efecto piezoeléctrico inverso. Cuando se aplica voltaje, las cerámicas piezoeléctricas producen movimientos con una resolución que llega hasta el rango del picómetro. Estos mecanismos exhiben una alta dinámica y una repetibilidad excepcional. Específicamente, el uso de elementos piezoeléctricos PICMA de la división piezoeléctrica PI Ceramic garantiza un rendimiento sin desgaste y la conservación de la precisión de posicionamiento incluso después de miles de millones de ciclos.
Controle el enfoque láser de forma rápida y precisa
Para un control vertical preciso del enfoque láser, PI ofrece un Motor de enfoque altamente dinámico operado por bobina móvil. (Modelo V-308) con distancias de recorrido de hasta 7 mm con resolución nanométrica y respuesta rápida. Esta característica permite perforar microagujeros con grandes proporciones y bordes verticales, incluso en piezas de trabajo gruesas. El controlador de movimiento ACS organiza el movimiento de enfoque Z en coordinación directa con las etapas de posicionamiento de la pieza de trabajo. Todos los niveles de movimiento se controlan sin problemas en modo de circuito cerrado a través del controlador de movimiento. Aprovechar la versatilidad del controlador ACS, que también admite secuencias de comandos CNC G-Code, permite un enfoque de programación universal que es aplicable tanto a la programación como al potente lenguaje nativo ACS. El uso de EtherCAT simplifica los procesos de ingeniería y puesta en marcha.
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