Los láseres se utilizaron por primera vez para cortar ya en los años 1970. Cuando un rayo láser enfocado incide en una pieza de trabajo, el área irradiada se calienta bruscamente para derretir o vaporizar el material. Una vez que el rayo láser penetra en la pieza de trabajo, comienza el proceso de corte: el rayo láser se mueve a lo largo del contorno mientras funde el material. ¡Y esto es corte por láser!
Parámetros del proceso de tecnología de corte por láser.
La tecnología de corte por láser debe ser familiar para todos. La tecnología de corte por láser es un método de procesamiento que utiliza un rayo láser de alta-energía-para cortar materiales con precisión. Se utiliza ampliamente en el procesamiento de materiales metálicos y no-metálicos. El equipo de corte por láser más común son las máquinas de corte por láser.
Los principales parámetros del proceso de corte por láser incluyen la potencia del láser de corte, la velocidad de corte, el espesor de corte y el flujo de gas. Otros factores, como la calidad del rayo láser, la distancia focal de la lente, el desenfoque y la boquilla, también tienen una gran influencia en el corte por láser.
1. potencia del láser
La potencia del láser es uno de los parámetros más importantes de una máquina de corte por láser. Cuanto mayor sea la potencia, más rápida será la velocidad de corte y mayor será el espesor de corte. En términos generales, la potencia del láser es la potencia del láser.
En cuanto a las propiedades del material, si la reflectividad de la superficie del material es alta, cuando el láser se irradia a la superficie del material, se reflejará más energía en lugar de ser absorbida por el material para cortar. Por lo tanto, para garantizar suficiente energía para el corte, es necesario aumentar la potencia del láser. De manera similar, si la conductividad térmica del material es buena, el calor generado por la irradiación láser será conducido rápidamente dentro del material, dificultando que la temperatura del área de corte aumente a un nivel suficiente para cortar. En este momento, también es necesario aumentar la potencia del láser para mejorar la eficiencia del corte. Además, cortar materiales con puntos de fusión altos también requiere mayor potencia y densidad de potencia del láser. Porque los materiales con puntos de fusión altos requieren más energía para fundirlos o vaporizarlos, a fin de lograr el propósito de cortar.
2. Velocidad de corte
Bajo ciertas condiciones de potencia, cuando el espesor de la placa aumenta, el rayo láser necesita penetrar capas más profundas del material para completar el corte. Los estudios han demostrado que la relación entre la velocidad de corte y la rugosidad de la superficie del corte no es una relación lineal simple, sino que presenta una tendencia de cambio en forma de U-. Esto significa que para materiales con diferentes espesores de placa y diferentes condiciones de presión del gas de corte, existe un punto de velocidad de corte óptimo. Al cortar a esta velocidad, se puede minimizar el valor de rugosidad de la superficie de corte, es decir, el corte es el más suave. En términos generales, cuanto más rápida sea la velocidad de corte, mayor será la potencia necesaria.
La velocidad de corte se refiere a la longitud que la máquina de corte por láser puede cortar por minuto. Cuanto más rápida sea la velocidad, mayor será la eficiencia. La velocidad de corte de la máquina de corte por láser está relacionada con el tipo, espesor, dureza, etc. del material, y también se ve afectada por la potencia del láser y el diámetro del punto.
3. Espesor de corte
El espesor de corte se refiere al espesor del material que puede cortar la máquina de corte por láser. Los factores que afectan el espesor de corte incluyen:
Potencia del equipo: A mayor potencia del equipo, mayor espesor se podrá cortar.
Tipo de material: Los diferentes materiales tienen diferente dureza, densidad y tenacidad, lo que afecta el espesor de corte.
Tecnología de corte: Las diferentes tecnologías de corte (como láser, chorro de agua, plasma) tienen diferentes espesores máximos de corte.
Parámetros del proceso de corte: como la velocidad de corte, la presión del gas, etc., también afectarán el espesor del corte.
4. Presión de gas
Durante el proceso de corte por fusión, el rayo láser calienta el material a la temperatura de fusión y el gas soplado en este momento desempeña la función de expulsar el metal líquido, formando así una incisión. La presión del gas debe ser lo suficientemente grande como para eliminar eficazmente el metal fundido y garantizar la continuidad del corte y la claridad de la incisión. El caudal de gas también está relacionado con la forma de la boquilla. Diferentes formas de boquilla tienen diferentes efectos sobre la distribución y las características de flujo del gas, por lo que el caudal de gas aplicable también será diferente. Al seleccionar la boquilla y configurar el caudal de gas, es necesario igualar y optimizar de acuerdo con los requisitos de corte específicos y las propiedades del material.
5. haz
El modo de haz emitido por el láser es crucial para el efecto de corte. Los estudios experimentales han demostrado que el ancho de la incisión es casi igual al diámetro del punto láser durante el corte sin -oxígeno-. El tamaño del punto es proporcional a la distancia focal de la lente de enfoque, es decir, cuanto mayor es la distancia focal, mayor es el punto; cuanto más corta es la distancia focal, más pequeño es el punto. Sin embargo, aunque una lente de distancia focal corta puede obtener un punto más pequeño, su profundidad focal también se reduce en consecuencia. Cuanto menor sea la profundidad focal, más estricto será el requisito de distancia desde la superficie de la pieza de trabajo hasta la lente. La cantidad de desenfoque tiene un mayor impacto en la velocidad y la profundidad de corte y debe permanecer sin cambios durante el proceso de corte. Generalmente, la cantidad de desenfoque utiliza un valor negativo, es decir, la posición focal se coloca en un punto debajo de la superficie de la placa de corte.
6. Boquilla
La boquilla es un componente importante que afecta la calidad y eficiencia del corte por láser. El corte por láser generalmente utiliza una boquilla coaxial (flujo de aire y eje óptico concéntrico), y el diámetro de salida de la boquilla debe seleccionarse de acuerdo con el espesor del material de corte. Además, la distancia entre la boquilla y la superficie de la pieza también influye en gran medida en la calidad del corte. Para garantizar la estabilidad del proceso de corte, esta distancia debe permanecer sin cambios.
Estándar de evaluación de calidad de corte por láser.
La aplicación del láser en el corte de materiales metálicos ya es bien conocida, pero muchas personas no saben cómo juzgar la calidad del procesamiento cuando utilizan máquinas de corte por láser. De hecho, la calidad del corte generalmente se juzga desde la perspectiva de la rugosidad de la cara final, las rebabas inferiores y el ancho de la hendidura.
1. Rugosidad de la cara final
Cuando el láser corta el material, se ve afectado por el flujo de aire y la velocidad de alimentación, y la cara del extremo formará líneas verticales (o inclinadas). Cuanto más profundas sean las líneas, más rugosa será la cara final y cuanto menos profundas sean las líneas, más suave será la cara final. La rugosidad no sólo afecta la apariencia del borde, sino que también afecta las características de fricción. Por tanto, cuanto menor sea la rugosidad, mayor será la calidad del corte. Al ajustar parámetros como la potencia del láser, la velocidad de alimentación, la distancia focal, el tipo de gas auxiliar y la presión del aire, la rugosidad de la cara del extremo se puede optimizar continuamente.
2. Rebaba inferior
El principio del corte de metal con láser es vaporizar el metal instantáneamente a través de la alta energía del láser y eliminar la escoria de la superficie de la pieza de trabajo a través del gas auxiliar. Sin embargo, en el proceso de procesamiento real, factores como el espesor del material, la presión de aire insuficiente y la velocidad de alimentación no coincidente harán que parte de la escoria forme rebabas después del enfriamiento y cuelgue en la parte inferior de la pieza de trabajo. En este momento, se requiere trabajo de desbarbado adicional, lo que consume horas de trabajo adicionales. Las rebabas y la escoria en la parte inferior de la pieza de trabajo son criterios muy importantes para juzgar la calidad del corte.
3. Cortar el ancho de la costura
El ancho de la costura de corte es un reflejo de la precisión del procesamiento. Por lo general, no afecta la calidad del corte. El ancho de la costura de corte sólo será un indicador importante cuando sea necesario formar un contorno o patrón particularmente preciso dentro de la pieza de trabajo. El ancho de la costura de corte determina el diámetro interior mínimo del contorno. Cuanto menor sea el ancho de la costura de corte, más preciso será el contorno y menor será el diámetro del orificio. Esta es también una de las ventajas importantes del corte por láser que reemplaza al corte por plasma.
Estrategia de mejora de la aplicación de tecnología de corte por láser.
En la aplicación real de la tecnología de corte por láser, mejorar la eficiencia del corte, mejorar la calidad del corte y reducir los costos de corte son una de las cosas que a menudo debemos considerar. Para mejorar la tecnología de corte por láser para mejorar la eficiencia de la producción, la calidad del corte y reducir costos, podemos partir de los siguientes aspectos:
1. Con el avance de la tecnología láser, el uso de láseres de mayor potencia puede aumentar significativamente la velocidad de corte, al tiempo que reduce la zona afectada por el calor-y la deformación del material, lo que hace que el corte sea más eficiente y de mejor calidad, especialmente adecuado para cortar materiales más gruesos.
2. Ajuste razonablemente parámetros como la potencia del láser, la velocidad de corte, el tipo y presión del gas auxiliar y la distancia entre la boquilla y el material, y realice ajustes precisos de acuerdo con los materiales específicos y los requisitos de corte. A través de múltiples pruebas, encuentre la combinación óptima de parámetros para mejorar la eficiencia y la calidad del corte.
3. A través del sistema de enfoque automático, la posición del enfoque láser se ajusta automáticamente según el grosor y tipo del material para garantizar la precisión del corte.
4. Reduzca el tiempo sin-corte y mejore la eficiencia operativa general moviendo rápidamente el cabezal de corte al siguiente punto de inicio de corte.
5. Detecta automáticamente el borde y el ángulo de inclinación del material, ajusta automáticamente la ruta de corte y reduce el desperdicio de material y el tiempo de preprocesamiento.
6. Utilice software de anidamiento para cortes simulados, planifique la ruta de corte más simple, reduzca los trazos vacíos y mejore la utilización del material y la velocidad de corte.
7. Mantenga y dé servicio regularmente a la máquina de corte por láser, como reemplazar piezas de desgaste, limpiar componentes ópticos, calibrar equipos, etc., para garantizar un funcionamiento estable a largo plazo-del equipo y mantener un rendimiento de corte óptimo.
8. Mantenga limpio el ambiente de trabajo de la máquina de corte por láser, con temperatura adecuada y humedad moderada para evitar el impacto del polvo y la humedad excesiva en el equipo y el efecto de corte.
9. Utilice sistemas de control y software más avanzados para mejorar la precisión del control y la velocidad de respuesta, y admitir tareas de corte más complejas.
10. Continuar prestando atención a los nuevos desarrollos en tecnología láser, como fuentes láser más eficientes, sistemas ópticos más avanzados, algoritmos de software inteligentes, etc., para mejorar continuamente las capacidades de corte.
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