Fabricação de laser de precisão 2D, 2.5D e 3D
Um sistema de controle de movimento Polaris UniverseOne ™ foi projetado para a fabricação de laser de precisão. De aplicações como microusinagem a laser 2D, 2.5D e 3D e gravação profunda de precisão, até aplicações de impressão de metal 3D com várias cabeças de escaneamento, um sistema Polaris UniverseOne tem as ferramentas e tecnologias necessárias para criar a melhor máquina-ferramenta CNC a laser da classe .
Uma peça é projetada usando um programa CAD como AutoCad, Fusion 360, Inventor, SolidWorks, CATIA e outros. Os projetos podem ser 2D, 2.5D e 3D verdadeiro, e o arquivo de saída que descreve a peça pode ser um arquivo DXF (2D), um arquivo STL (2.5D) ou um arquivo STEP (3D). Esses são os formatos de arquivo mais populares, mas existem outros.
Existem muitos processos de fabricação de laser de precisão que foram considerados, que são categorizados como aditivos, subtrativos, junção e transformação de material. Na categoria de aditivos estão SLA, SLS e SLM. Na categoria subtrativa, temos corte, perfuração, gravação, gravação e ablação. A soldagem é um processo de união. Alguns processos de transformação de material incluem modificação de impedância e recozimento de metais.
O gerador de trajetória
O software CAM exporta linha cartesiana, primitivos de arco e spline para o controlador Polaris UniverseOne ™. Usando um alto nível de inteligência, o gerador de ponto de ajuste Polaris avalia as capacidades de velocidade e aceleração dos eixos do estágio mecânico e dos eixos do scanner óptico a laser Galvo. Com esta avaliação, o controlador Polaris UniverseOne ™ executa o programa de peças tão rápido quanto a máquina pode ir. Se um operador comanda a máquina para ir mais rápido do que é capaz, o software diminui a taxa de execução e o trabalho é executado até a conclusão no menor tempo possível.
Polaris CAD / CAM
Polaris CAD / CAM (PCC) é um software usado para controlar máquinas CNC a laser. Todas as operações de processamento de material a laser mencionadas acima podem se beneficiar do uso de PCC.
Para processos 2D, o arquivo DXF é importado para o PCC e os atributos são definidos na preparação para corte, perfuração e incubação. O software gera automaticamente o caminho da ferramenta de acordo com o planejamento de caminho otimizado. Quando o operador pressiona RUN, um arquivo de código G é gerado e enviado imediatamente para o controlador de movimento Polaris UniverseOne ™ para execução.
No caso da manufatura aditiva, o arquivo STL tridimensional é importado e os atributos são definidos para contorno, preenchimento e criação de suportes. O PCC divide o arquivo STL, potencialmente em milhares de camadas. Um ou mais cabeçotes de digitalização podem ser usados. Se vários cabeçotes de escaneamento forem usados, a peça será separada em ladrilhos, caminhos de ferramenta serão criados e um arquivo de código G será criado para cada scanner Galvo. Métodos avançados são empregados para costurar as áreas sobrepostas.
Para verdadeiras aplicações subtrativas 3D, como gravação profunda em metal em uma peça 3D, como uma esfera, o arquivo 3D STEP é importado para o PCC e um padrão 2.5D é envolvido na esfera. Um caminho da ferramenta é gerado automaticamente e pode ser executado em uma máquina CNC de 5 eixos.
Para alta produtividade, a combinação de um estágio CNC de 5 eixos com um Galvoscanner 3D pode ser usada. O caminho da ferramenta é criado e o arquivo de código G é enviado ao controlador de movimento Polaris UniverseOne ™. O algoritmo de campo de visão infinito (IFOV) exclusivo de 5 eixos do Polaris Motion é executado e o caminho da ferramenta é automaticamente separado em movimento do palco e do scanner.
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Código G cartesiano
Com um controlador de movimento Polaris UniverseOne ™, a produtividade aumenta com o uso do código G cartesiano. O caminho da ferramenta é definido para a posição da ponta da ferramenta, no sistema de coordenadas da peça. A geometria da máquina é desacoplada usando cinemática inversa. Essa nova abordagem torna a manufatura auxiliada por computador (CAM) mais fácil porque o CAM não precisa se preocupar com a geometria da máquina.
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Robótica e geometria da máquina
A geometria da máquina que mapeia a posição e orientação da ferramenta para os movimentos do motor é encapsulada no arquivo mundial junto com as restrições cinemáticas da máquina. Polaris desenvolveu uma biblioteca de geometrias de máquina para tipos de máquina comuns. Implementando geometrias de máquina usando ferramentas de robótica e expressando o movimento do caminho da ferramenta cartesiana no sistema de coordenadas do arquivo de peça, é fácil para programas CAM de 5 eixos gerar caminhos de ferramenta a laser.
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Tecnologia de Interface de Controle de Laser (LCI)
Os servomotores Polaris UniverseOne ™, módulos de motor de passo e módulos de controle Galvo são equipados de fábrica com uma interface de controle a laser (LCI). Devido à rede de controle de movimento Gbps patenteada da Polaris Motion, a sincronização de nanossegundos é obtida em todos os módulos e qualquer módulo com uma conexão LCI pode ser usado para controlar um laser.
O LCI pode controlar lasers pulsados e lasers de onda contínua (CW). No modo pulsado, podem ser empregados o disparo de pitch fixo e o disparo de pulso sob demanda (POD). As taxas de pulso em MHz são possíveis. Para lasers CW, o controle PWM pode ser usado para regular a potência com velocidade, e a modelagem de pulso de laser analógico (ALPS ™) está disponível para fazer o ajuste fino de processos sensíveis, como soldagem a laser.
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