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A tecnologia empregada para todos os modelos disponíveis de marcadoras a CO 2 é igual para todos estes e consiste nos seguintes pontos fundamentais:
1) emisão de radiação laser infravermelha
2) controle do feixe laser no espaço e no valor de potência emitido
3) eventual movimentação de partes da máquina segundo os eixos presentes e abilitados
4) gerenciamento computadorizado do sistema completo
Emissão de radiação laser infravermelho
A emissão de radiação laser acontece por meio de um sistema de componentes óptico e eletrônicos denominado FONTE LASER. A radiação é emitida sob forma de feixe de energia eletromagnética do spectro infravermelho sendo assim não visível, mas é que pode propagar-se e ser absorvda pela matéria. A geração de um feixe laser requer o conhecimento de mecânica quântica e da estrutura da matéria, sendo assim pedimos para acessar o site www.elengroup.com para consultar os princípios gerais da emissão laser, nesta página citamos somente os pontos fundamentais.
O laser é una fonte de luz coerente espacial e temporal, que gera energia eletromagnética (neste caso térmica) a qual, interagindo com os materiais, deforma-os permanentemente.
O feixe de energia térmica é gerado por un fenômeno radiativo para o qual em determinados materiais é possível modificar os níveis energéticos da matéria elevando os elétrons no estado de excitação.
A consequente descida dos tais elétrons ao estado fundamental é acompanhada pela emissão de radiação sob forma de fótons que oscilando em uma cavidade laser (um tipo de container do meio ativo) amplifica-se gerando o feixe laser. Dependendo do meio ativo o feixe é caracterizado por um certo comprimento de onda ou frequência.
As fontes presentes nas marcadoras são do tipo gasoso e a fluxo axial lento e com a cavidade montada sobre barras térmicamente estabilizadas. A mistura gasosa que costitui o meio ativo e que determina a emissão do feixe quando submetida a descargas de alta tensão, é constituida por nitrogênio, hélio e dióxido de carbono com percentuais definidas a seguir.
O comprimento de onda da radiação emitida é n = 10.6nm
A expressão "fonte laser" refere-se à testa laser, às unidades de alimentação de alta tensão, à unidade de serviço (subdividida em parte de resfriamento e parte de gerenciamento do gás), à bomba de vácuo e às unidades de controle.
A fig. 1.2 indica e localiza as partes em questão.
Controle do feixe laser emitido no espaço e no valor de potência
O feixe de luz infravermelha a disposição da fonte laser CO2 é emitido de modo controlado sobre o material a ser trabalhado por um sistema óptico-eletrônico de altíssima precisão denominado "unidade de varredura".
Tal sistema faz com que o feixe que sai da testa laser seja focalizado e defletido sobre o plano de trabalho, onde encontra-se a peça, garantindo uniformidade de marcação e precisão quase absoluta sobre toda a área útil.
A unidade de varredura é constituida por uma testa de varredura galvanométrica, por um sistema de alimentação e controle dos galvanômetros e por uma placa que faz interface entre estes e o computador PC.
A testa de varredura compreende dois espelhos altamente refletentes que, fixados aos galvanômetros, defletem o feixe laser sobre a peça a ser trabalhada, formando um cone de luz com inclinação máxima de +/- 22° para cobrir una área relativa à distância de trabalho configurada.
A testa de varredura é constituida também por um terceiro galvanômetro que comanda um sistema de focalização dinâmico de múltiplas lentes para focalizar o feixe e mante-lo focalizado sobre toda a superfície da peça, considerando sua posição, também a forma. Por este motivo é possível tratar, isto é efetuar todos os tipos de trabalhos com estas máquinas (marcações mais ou menos profundas, incisões, perfurações, corte) os materiais de modo absolutamente uniforme, sem diferenças devidas à forma da peça.
Uma objetiva para uma área útil de marcação variável de AxA mm até BxB mm consente de trabalhar sempre nas melhores condições de resolução a respeito das dimensões exigidas pelo desenho.
Os valores de A e B, descritos nos pontos 2b.1.i, 2b.1.ii, 2b.1.iii, 3b.1.i, 3b.1.ii, neste momento serão somente indicados:
– Objetiva 20/40: p/ área útil de 200x200 mm a 400x400 mm
– Objetiva 25/50: p/ área útil de 250x250 mm a 500x500 mm
– Objetiva 30/60: p/ área útil de 300x300 mm a 600x600 mm
– Objetiva 40/80: p/ área útil de 400x400 mm a 800x800 mm
Sob encomenda, nos modelos GHIBLI (ver ponto 2b.1) é posível ter uma objetiva para uma área fixa em um dos seguintes valores: 200x200 mm, 400x400 mm, 600x600 mm. |
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Estas características, junto a possibilidade de composição das áreas em outras mais extensas (ver modelos STRAIK, WAY, GOAL) costituem um dos motivos que diferenciam as máquinas OT-LAS das outras marcadoras.
A testa de varredura é galvanométrica e é controlada por um sistema de controle galvanomé-trico necessário para a alimentação e controle dos dispositivos eletrônicos.
Una placa de controle de marcação, dentro do computador PC controla e comanda a máquina nos percursos do desenho a realizar: liga o laser quando encontra o início de um vetor, desliga o laser quando o vetor termína, controla a potência do laser quando solicitado.
Um software de gerenciamento de marcação permite o operador de dialogar em modo símples e direto com a máquina, assinalando a ela os comandos desejados.
Eventual movimentação de partes da máquina mediante eixos de movimentação.
Todas as máquinas (GHIBLI, WAY, STRAIK, GOAL… veja foto) possuem movimentação automática vertical (ao longo do eixo Z) para o posicionamento correto da peça a ser trabalhada sobre o plano de trabalho. Tal sistema movimenta a base de fixação da testa laser e da testa de varredura com um excursão de 500 mm.
Uma vez que a focalização do feixe sobre a peça a ser trabalhada é a melhor condição, o sistema de movimentação assegurará a distância correta entre o material e a janela de saída do feixe da testa de varredura. Embora isto é possível, para obter efeitos diferentes, escolher uma posição diferente daquela do foco. A configuração da distância de lavoro acontece mediante uma função do software que reconhece o ponto de origem àquele relativo ao plano da máquina, por isto a posição certa será dada pela espessura da peça. Além disto, se para uma necessidade de trabalho será adicionado um plano de fixação de peças ou outro tipo, o software possibilita mudar o ponto de referência.
O modelo WAY, excluíndo o modelo básico, tem movimentação automática do plano de trabalho ao longo o eixo trasversal Y: os deslocamentos são efetuados com passos de 400 mm ou 800 mm dependendo do campo escolhido.
O modelo STRAIK na versão básica tem movimentação automática da testa laser e da testa de varredura no sentido longitudinal da máquina (eixo X); nos modelos de área útil maior de 800x1600 a movimentação do eixo transversal Y também é automática.
Em todos os casos é o software de gerenciamento da máquina que determina o deslocamento relativo a posição do disenho que deverá ser executado.
Gerenciamento computadorizada do sistema completo
A máquina é interamente gerenciada por um computador PC, esse é constituido pela unidade central, o monitor, o teclado e o mouse. Mediante o software de marcação enviam-se comandos à máquina, então é possível começar, suspender ou cancelar a marcação, ou então efetuar as regulações necessárias para obter o resultado desejado. As características técnicas do computador dependem apenas das que estiverem disponíveis no mercado. O computador que acompanha a máquina tem uma configuração mínima:
– microprocessador Pentium II
– Hard disk 2.5 Gb
– Memória RAM 16 Mb
– Driver para disquete 1.44 Mbyte
– 2 portas seriais
– Una porta paralela
– Monitor 14" a cores
– Placa gráfica SVGA
– Mouse
– Teclado
– Sistema operacional MS-DOS 6.22
O Software
O software de gerenciamento reconhece os arquivos
gráficos (desenho elaborados com o CAD) e pode modificar parâmetros básicos,
mas não pode criar novos desenhos ou modificar aqueles já existentes. Os
parâmetros que podem ser modificados são a escala, posição do desenho sobre
o plano, espelhamento e outros parâmetros símples.
Os novos desenhos precisam ser elaborados em CAD ou programas que consentem
exportar o desenho no formato HPGL (Helewett Packard Graphic Language) com
estensão PLT; estes poderão ser o resultado direto da elaboração com CAD, ou
o resultado de retoques feitos em um arquivo de imagem digitalizada no scanner.
No último caso, aconselhamos adquirir também um programa de vetorização,
apto a transformar uma imagem de pontos, tipo aquela escaneada (PCX, TIF, BMP
ecc..), em uma imagem vetorial. (ex. DXF, EPS, PLT, etc..). Quando é
necessária uma precisão e resolução elevada (traços uniformes sem
interrupções ou serilhados), poderá valer a pena reconstruir completamente,
ou em parte, o desegno. Quando as condições de trabalho o permitirem (desenho
original de qualidade ou não é necessária uma precisão elevada) o desenho
obtido da vetorização poderá ser marcado imediatamente.
Diagrama em blocos das fases de elaboração gráfica
O software de gerenciamento da GHIBLI reconhece e diferencia na fase de marcação até 8 cores de penas. É aconselhável utilizá-las sempre na elaboração do desenho, a fim de poder decidir na fase de marcação se e como diferenciar os modos e as profondidades de gravura.
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