Análise de 4 factores que afectam a qualidade do corte a laser

Última atualização:
24 de agosto de 2023

Índice

Em comparação com os processos tradicionais de corte por oxiacetileno e plasma, o corte a laser tem as vantagens de uma velocidade de corte rápida, uma costura de corte estreita, uma pequena zona afetada pelo calor, uma boa perpendicularidade da aresta da costura de corte e uma aresta de corte lisa.

Ao mesmo tempo, existem muitos tipos de materiais que podem ser cortados a laser. A tecnologia de corte a laser tem sido amplamente utilizada em automóveis, máquinas, energia eléctrica, hardware e aparelhos eléctricos.

Várias tecnologias-chave de máquina de corte a laser são a tecnologia integrada de integração ótica, mecânica e eléctrica.

Na máquina de corte a laser, os parâmetros do feixe laser, o desempenho e a precisão da máquina e do sistema NC afectam diretamente a eficiência e a qualidade do corte a laser.

A precisão de corte é o primeiro fator a avaliar a qualidade da máquina de corte a laser NC. Então, quais são os factores que afectam a qualidade de corte do corte a laser máquina?

Os factores que afectam a qualidade de corte da máquina de corte a laser incluem a velocidade de corte, a posição de focagem, o gás auxiliar, a potência de saída do laser e as características da peça de trabalho, que são analisadas em pormenor abaixo.

1. Um dos factores que afectam a qualidade de corte da máquina de corte a laser: a potência de saída do laser

A máquina de corte a laser gera energia a partir de um feixe de laser de saída de onda contínua. A potência do laser e a seleção do modo terão um impacto na qualidade do corte.

No funcionamento atual, é normalmente ajustada para uma potência mais elevada para satisfazer o corte de materiais mais espessos. Neste momento, o modo do feixe (a distribuição da energia do feixe na secção transversal) é mais importante.

Sob a condição de potência inferior a alta, o foco obtém maior densidade de potência e melhor qualidade de corte.

Os modos não são consistentes ao longo da vida útil efectiva do laser.

O estado dos elementos ópticos, a ligeira alteração da mistura do gás de trabalho do laser e a flutuação do fluxo afectarão o mecanismo do modo.

2. O segundo fator que afecta a qualidade de corte da máquina de corte a laser: ajuste da posição de focagem

A posição relativa entre o foco e a superfície da peça de trabalho é particularmente importante para garantir a qualidade do corte.

Na maioria dos casos, durante o corte, a posição de focagem é exatamente na superfície da peça de trabalho ou ligeiramente abaixo da superfície.

Em todo o processo de corte, garantir a posição relativa constante entre o foco e a peça de trabalho é uma condição importante para obter uma qualidade de corte estável.

Quando o foco está numa posição melhor, a fenda é mais pequena, a eficiência é maior e uma melhor velocidade de corte pode obter um melhor resultado de corte.

Na maior parte das aplicações, a focagem do feixe é ajustada para um ponto imediatamente abaixo do bocal. A distância entre o bocal e a superfície da peça de trabalho é geralmente de cerca de 1,5 mm.

Depois de o feixe laser ser focado, o tamanho do ponto é diretamente proporcional à distância focal da lente.

Depois de o feixe ser focado pela lente de distância focal curta, o tamanho do ponto é muito pequeno e a densidade de potência no foco é muito elevada, o que é muito benéfico para o corte de materiais;

A desvantagem é que a profundidade focal é muito curta e a margem de regulação é reduzida.

É mais adequado para o corte a alta velocidade de materiais finos.

A lente de distância focal longa tem uma grande profundidade focal e uma densidade de potência suficiente, o que é mais adequado para corte grosso peças de trabalho.

3. O terceiro fator que afecta a qualidade de corte da máquina de corte a laser: a velocidade de corte

A velocidade de corte dos materiais é diretamente proporcional à densidade de potência do laser, ou seja, o aumento da densidade de potência pode melhorar a velocidade de corte.

A velocidade de corte é inversamente proporcional à densidade (gravidade específica) e à espessura do material a cortar.

Quando os outros parâmetros se mantêm inalterados, os factores que melhoram a velocidade de corte são aumentar a potência (dentro de um determinado intervalo, por exemplo, 500 ~ 2000 W);

Melhorar o modo de feixe (por exemplo, do modo de ordem alta para o modo de ordem baixa para TEM00);

Reduzir o tamanho do ponto de focagem (por exemplo, focar com uma lente de distância focal curta);

Corte de materiais com baixa energia de evaporação inicial (como plástico, plexiglass, etc.);

Corte de materiais de baixa densidade (como o pinho branco, etc.); Corte de materiais finos.

4. O quarto fator que afecta a qualidade de corte da máquina de corte a laser: pressão do gás auxiliar

O gás auxiliar é necessário para o corte de materiais com a máquina de corte a laser, e a pressão do gás é um fator muito importante.

O gás auxiliar é ejectado coaxialmente com o feixe laser para proteger a lente da poluição e soprar a escória no fundo da área de corte.

Para materiais não metálicos e alguns materiais metálicos, utilizar ar comprimido ou gás inerte para tratar os materiais derretidos e evaporados e inibir a combustão excessiva na área de corte.

Para a maior parte do corte a laser de metais, é utilizado gás ativo (desde que O2) para formar uma reação exotérmica de oxidação com o metal quente.

Este calor adicional pode aumentar a velocidade de corte em 1 / 3 ~ 1 / 2. Quando se cortam materiais finos a alta velocidade, é necessária uma pressão de gás mais elevada para evitar que a escória fique colada na parte de trás do corte (a escória quente colada à peça de trabalho também danifica a aresta de corte).

Quando a espessura do material aumenta ou a velocidade de corte é lenta, a pressão do gás deve ser reduzida de forma adequada.

Para evitar a formação de gelo na aresta de corte de plástico, também é melhor cortar com uma pressão de gás mais baixa.

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