La aparición de rebabas durante el corte por láser no sólo afecta a la precisión y la apariencia de las piezas de trabajo, sino que también aumenta el coste de los procesos de rectificado posteriores. Lograr un procesamiento sin rebabas-requiere control colaborativo desde múltiples dimensiones, como parámetros del equipo, características del material y optimización del proceso. Los métodos específicos son los siguientes:
1. Haga coincidir con precisión los parámetros del láser para controlar la producción de energía
La racionalidad de los parámetros del láser es crucial para evitar rebabas. En primer lugar,La potencia del láser debe adaptarse al espesor del material.: una potencia insuficiente provocará un corte incompleto del material, dejando el metal sin-fundido en forma de rebabas; La potencia excesiva puede provocar una sobre-fusión del material y el metal líquido enfriado formará rebabas nodulares. Por ejemplo, al cortar acero con bajo contenido de carbono-con un espesor de 1 a 3 mm, la potencia generalmente se establece en 1500-3000 W, mientras que para placas gruesas de 5 a 10 mm, la potencia debe aumentarse a 3000-6000 W.
En segundo lugar,ajustar la velocidad y frecuencia de corte: una velocidad demasiado lenta prolongará el tiempo de irradiación del láser sobre el material, expandirá la zona afectada por el calor-y provocará fácilmente rebabas en los bordes; una velocidad demasiado rápida provocará un corte incompleto. En términos generales, las placas delgadas son adecuadas para alta velocidad y alta frecuencia (por ejemplo, para placas de acero de 1 a 2 mm, la velocidad es de 10 a 15 m/min y la frecuencia es de 5000 a 10 000 Hz), mientras que las placas gruesas requieren una velocidad y una frecuencia más bajas (por ejemplo, para placas de acero de 8 mm, la velocidad es de 1 a 3 m/min y la frecuencia es de 1000 a 3000 Hz).
Además,optimizar la posición focal: un enfoque demasiado-profundo dispersará la energía, lo que dará como resultado un ancho desigual de las partes superior e inferior del corte y dejará fácilmente rebabas en la parte inferior; un enfoque demasiado-superficial provocará un derretimiento excesivo de la superficie. Al cortar metales, el enfoque normalmente debe estar 0,5-1 mm por debajo de la superficie del material y, para materiales no metálicos, se puede desplazar adecuadamente hacia arriba.
2. Seleccione razonablemente gases auxiliares para mejorar el efecto de eliminación de escoria
Los gases auxiliares desempeñan un papel en la eliminación de la escoria y el enfriamiento de la pieza de trabajo durante el corte por láser. Su tipo, presión y flujo afectan directamente la formación de rebabas.Para metales ferrosos como el acero al carbono, se prefiere el oxígeno como gas auxiliar.: el oxígeno puede reaccionar oxidativamente con el metal, liberar calor adicional para facilitar el corte y, al mismo tiempo, el oxígeno a alta-presión puede eliminar rápidamente la escoria para reducir los residuos. Sin embargo, es necesario controlar la presión de oxígeno, generalmente entre 0,3 y 0,8 MPa. Una presión demasiado baja dará como resultado una eliminación incompleta de la escoria, y una presión demasiado alta fácilmente causará una oxidación excesiva del borde cortado, formando rebabas.
Al cortar metales no-ferrosos, como acero inoxidable y aleaciones de aluminio, se deben utilizar gases inertes como el nitrógeno.: Los gases inertes pueden prevenir la oxidación del material y expulsar la escoria del corte gracias a la alta presión. La presión del nitrógeno suele ser mayor que la del oxígeno (0,5-1,2MPa), especialmente para placas gruesas. Es necesario asegurar un flujo de gas estable para evitar la retención de escoria debido a las fluctuaciones de presión. Además, el diámetro y la distancia de la boquilla de gas también deben coincidir. Un diámetro de boquilla demasiado pequeño es propenso a la pérdida de presión, y uno demasiado grande provocará la difusión del gas. Se recomienda seleccionar una boquilla con un diámetro de φ1,5-3 mm según el espesor del material y mantener la distancia entre la boquilla y la pieza de trabajo entre 0,5-2 mm.
3. Materiales previos al proceso para reducir el impacto de los defectos inherentes
El estado del material en sí es la base para un procesamiento sin-rebabas.Asegúrese de que la superficie de la materia prima sea plana y libre de capas de óxido.: en el caso de placas de metal oxidadas o cubiertas-de sarro, la capa de óxido absorberá parte de la energía durante el corte con láser, lo que provocará una temperatura de corte desigual y provocará fácilmente rebabas. Antes del procesamiento, la capa de óxido se puede eliminar mediante esmerilado, decapado, etc., o se pueden seleccionar placas con una calidad superficial calificada.
Controlar la tolerancia del espesor del material.: si la desviación del espesor de los materiales en el mismo lote supera los 0,1 mm, será difícil que la energía del láser actúe sobre el material de manera uniforme. Las partes delgadas son propensas a derretirse excesivamente-y las partes gruesas son propensas a dejar rebabas. Por lo tanto, es necesario seleccionar materiales de alta-calidad con pequeña tolerancia de espesor y realizar comprobaciones puntuales del espesor de la placa antes de cortar. Además, para materiales recubiertos (como placas galvanizadas), es necesario confirmar de antemano si el recubrimiento es resistente a altas-temperaturas para evitar que se formen rebabas al quemarse o derretirse el recubrimiento y adherirse al corte.
4. Mantener el equipo con regularidad para garantizar un funcionamiento estable
El buen estado del equipo es el requisito previo para un procesamiento continuo-sin rebabas.Limpiar el espejo de enfoque y la boquilla.: si la superficie del espejo de enfoque está contaminada con polvo o salpicaduras de metal, provocará que el foco de energía del láser se desplace y reduzca la capacidad de corte; El bloqueo de la boquilla afectará el caudal y la presión del gas auxiliar, debilitando el efecto de eliminación de escoria. Se recomienda limpiar el espejo de enfoque con un agente de limpieza especial antes de utilizarlo todos los días y desmontar la boquilla para dragarlo y limpiarlo cada semana.
Verifique la precisión del riel guía y del sistema de transmisión.: el desgaste del carril guía o la holgura de los componentes de la transmisión harán que el cabezal de corte se desvíe de la pista de rodadura, lo que provocará cortes inclinados y, por tanto, rebabas. Es necesario lubricar periódicamente el riel guía, verificar mensualmente el apriete de los componentes de la transmisión, como engranajes y correas, y asegurarse de que el cabezal de corte se mueva suavemente y esté colocado con precisión. Además, calibrar periódicamente la trayectoria óptica del láser para garantizar la verticalidad del rayo láser y la precisión de la posición del punto focal también es una medida importante para evitar rebabas.
5. Optimización de procesos para materiales especiales
Para materiales altamente reflectantes (como aleaciones de cobre y aluminio) o materiales de alta-dureza (como aleaciones de titanio), es necesario adoptar procesos específicos. Al cortar materiales altamente reflectantes, se pueden usar generadores de láser verde o azul (con mayor tasa de absorción para láseres de longitud de onda-corta), y se puede reducir la velocidad de corte y aumentar la potencia máxima para reducir el corte incompleto causado por la reflexión de energía. Al cortar materiales de alta-dureza, se puede adoptar el modo de láser pulsado para perforar instantáneamente el material a través de pulsos de alta-frecuencia, evitando la deformación térmica y las rebabas causadas por la acción-a largo plazo de los láseres continuos.
En conclusión, lograr un procesamiento sin rebabas-con máquinas de corte por láser es un proyecto sistemático. Es necesario ajustar con precisión los parámetros, optimizar los procesos auxiliares en combinación con las características del material y hacer un buen trabajo en el mantenimiento del equipo para obtener cortes suaves y planos garantizando al mismo tiempo la eficiencia del corte.
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