Análisis de 4 factores que afectan a la calidad del corte por láser

Última actualización:
24 de agosto de 2023

Índice

En comparación con los procesos tradicionales de corte por oxiacetileno y plasma, el corte por láser tiene las ventajas de una velocidad de corte rápida, una costura de corte estrecha, una zona afectada por el calor pequeña, una buena perpendicularidad del borde de la costura de corte y un borde de corte liso.

Al mismo tiempo, hay muchos tipos de materiales que pueden cortarse con láser. La tecnología de corte por láser se ha utilizado ampliamente en automóviles, maquinaria, energía eléctrica, ferretería y electrodomésticos.

Varias tecnologías clave de máquina de corte por láser son la tecnología integrada de integración óptica, mecánica y eléctrica.

En la máquina de corte por láser, los parámetros del rayo láser, el rendimiento y la precisión de la máquina y el sistema NC afectan directamente a la eficacia y la calidad del corte por láser.

La precisión de corte es el primer factor para juzgar la calidad de la máquina de corte por láser NC. Entonces, ¿cuáles son los factores que afectan a la calidad del corte por láser ¿Máquina?

Los factores que afectan a la calidad de corte de la máquina de corte por láser incluyen la velocidad de corte, la posición de enfoque, el gas auxiliar, la potencia de salida del láser y las características de la pieza de trabajo, que se analizan en detalle a continuación.

1. Uno de los factores que afectan a la calidad de corte de la máquina de corte por láser: la potencia de salida del láser.

La máquina de corte por láser genera energía a partir de un rayo láser de salida de onda continua. La potencia del láser y la selección del modo influyen en la calidad del corte.

En el funcionamiento real, suele ajustarse a una potencia mayor para satisfacer el corte de materiales más gruesos. En este momento, el modo del haz (la distribución de la energía del haz en la sección transversal) es más importante.

En condiciones de potencia inferior a la alta, el foco obtiene una mayor densidad de potencia y una mejor calidad de corte.

Los modos no son constantes a lo largo de la vida útil efectiva del láser.

El estado de los elementos ópticos, el ligero cambio de la mezcla de gas de trabajo del láser y la fluctuación del flujo afectarán al mecanismo del modo.

2. El segundo factor que afecta a la calidad de corte de la máquina de corte por láser: ajuste de la posición de enfoque

La posición relativa entre el foco y la superficie de la pieza es especialmente importante para garantizar la calidad del corte.

En la mayoría de los casos, al cortar, la posición de enfoque es justo en la superficie de la pieza o ligeramente por debajo de la superficie.

En todo el proceso de corte, garantizar la posición relativa constante entre el foco y la pieza es una condición importante para obtener una calidad de corte estable.

Cuando el foco está en una posición mejor, la hendidura es más pequeña, la eficiencia es mayor, y una mejor velocidad de corte puede obtener un mejor resultado de corte.

En la mayoría de las aplicaciones, el foco del haz se ajusta justo debajo de la boquilla. La distancia entre la boquilla y la superficie de la pieza suele ser de aproximadamente 1,5 mm.

Una vez enfocado el haz láser, el tamaño del punto es directamente proporcional a la distancia focal de la lente.

Una vez enfocado el haz por la lente de corta distancia focal, el tamaño del punto es muy pequeño y la densidad de potencia en el foco es muy alta, lo que resulta muy beneficioso para el corte de materiales;

La desventaja es que la profundidad focal es muy corta y el margen de ajuste es pequeño.

Es más adecuada para el corte a alta velocidad de materiales finos.

El objetivo de distancia focal larga tiene una gran profundidad focal y una densidad de potencia suficiente, lo que resulta más adecuado para corte grueso piezas de trabajo.

3. El tercer factor que afecta a la calidad de corte de la máquina de corte por láser: la velocidad de corte

La velocidad de corte de los materiales es directamente proporcional a la densidad de potencia del láser, es decir, el aumento de la densidad de potencia puede mejorar la velocidad de corte.

La velocidad de corte es inversamente proporcional a la densidad (peso específico) y al grosor del material que se corta.

Cuando los demás parámetros permanecen inalterados, los factores para mejorar la velocidad de corte son: aumentar la potencia (dentro de un determinado rango, como 500 ~ 2000 W);

Mejorar el modo del haz (por ejemplo, de modo de alto orden a modo de bajo orden a TEM00);

Reduzca el tamaño del punto de enfoque (por ejemplo, enfocando con un objetivo de distancia focal corta);

Corte de materiales con baja energía de evaporación inicial (como plástico, plexiglás, etc.);

Cortar materiales de baja densidad (como pino blanco, etc.); Cortar material fino.

4. El cuarto factor que afecta a la calidad de corte de la máquina de corte por láser: la presión del gas auxiliar

El gas auxiliar es necesario para el corte de material con la máquina de corte por láser, y la presión del gas es un factor muy importante.

El gas auxiliar se expulsa coaxialmente con el rayo láser para proteger la lente de la contaminación y soplar la escoria del fondo de la zona de corte.

Para materiales no metálicos y algunos materiales metálicos, utilice aire comprimido o gas inerte para tratar los materiales fundidos y evaporados e inhibir la combustión excesiva en la zona de corte.

Para la mayoría del corte por láser de metales, se utiliza gas activo (siempre que sea O2) para formar una reacción exotérmica de oxidación con el metal caliente.

Este calor adicional puede aumentar la velocidad de corte en 1 / 3 ~ 1 / 2. Al cortar materiales finos a alta velocidad, se requiere una mayor presión de gas para evitar que la escoria se pegue en la parte posterior del corte (la escoria caliente pegada a la pieza también dañará el filo de corte).

Cuando el espesor del material aumenta o la velocidad de corte es lenta, la presión del gas debe reducirse adecuadamente.

Para evitar la formación de escarcha en el filo de corte de plástico, también es mejor cortar con una presión de gas más baja.

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