¡Debe dominar los conocimientos básicos del corte con marcador láser verde !

 

Ya en la década de 1970, los láseres se utilizaron por primera vez para cortar. En la producción industrial moderna, el corte por láser se usa más ampliamente en el procesamiento de láminas de metal, plásticos, vidrio, cerámica, semiconductores, textiles, madera y papel y otros materiales. En los próximos años, la aplicación del corte por láser en el campo del mecanizado de precisión y el micromecanizado también alcanzará un crecimiento sustancial.

 

Corte por láser

 

Cuando el rayo láser enfocado golpea la pieza de trabajo, el área irradiada se elevará 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 de la línea de contorno mientras funde el material. Por lo general, se usa un chorro de aire para expulsar el fundido de la incisión, dejando un espacio estrecho entre la parte cortada y el marco de la placa, que es casi tan ancho como el rayo láser enfocado.

 

 

Corte por llama

 

El corte por llama es un proceso estándar que se utiliza para cortar acero dulce y utiliza oxígeno como gas de corte. El oxígeno se presuriza hasta 6 bares y luego se inyecta en la incisión. Allí, el metal calentado reacciona con el oxígeno: comienza a arder y oxidarse. La reacción química libera una gran cantidad de energía (hasta cinco veces la energía del láser) para ayudar al rayo láser a cortar.

 

Corte por fusión

 

El corte por fusión es otro proceso estándar utilizado al cortar metal. También se puede utilizar para cortar otros materiales fusibles, como la cerámica.

 

Se utiliza nitrógeno o argón como gas de corte, y se sopla gas a una presión de 2-20 bar a través de la incisión. El argón y el nitrógeno son gases inertes, lo que significa que no reaccionan con el metal fundido en la incisión, sino que solo los empujan hacia el fondo. Al mismo tiempo, el gas inerte puede proteger el filo de la oxidación del aire.

 

Corte con aire comprimido

 

El aire comprimido también se puede utilizar para cortar placas delgadas. La presión del aire a 5-6 bar es suficiente para eliminar el metal fundido en la incisión. Dado que casi el 80 % del aire es nitrógeno, el corte con aire comprimido es básicamente un corte por fusión.

 

Corte asistido por plasma

 

Si los parámetros se seleccionan correctamente, aparecerán nubes de plasma en la incisión de fusión y corte asistida por plasma. La nube de plasma está compuesta de vapor de metal ionizado y gas de corte ionizado. La nube de plasma absorbe la energía del láser de CO2 y la transforma en la pieza de trabajo, de modo que se acopla más energía a la pieza de trabajo y el material se derretirá más rápido, lo que dará como resultado un corte más rápido. Por lo tanto, este proceso de corte también se denomina corte por plasma de alta velocidad.

 

La nube de plasma es en realidad transparente para el láser sólido, por lo que la fusión y el corte asistidos por plasma solo pueden usar láser de CO2.

 

Corte de gasificación

 

El corte por vaporización evapora el material, minimizando al máximo el efecto térmico sobre los materiales circundantes. El efecto anterior se puede lograr utilizando un procesamiento láser de CO2 continuo para evaporar materiales con bajo calor y alta absorción, como películas plásticas delgadas y materiales infusibles como madera, papel y espuma.

Los láseres de pulso ultracorto permiten aplicar esta tecnología a otros materiales. Los electrones libres en el metal absorben la luz láser y se calientan violentamente. El pulso láser no reacciona con las partículas fundidas y el plasma, el material se sublima directamente y no hay tiempo para transferir energía a los materiales circundantes en forma de calor. Cuando el pulso de picosegundos ablaciona el material, no hay un efecto térmico obvio, ni fusión ni formación de rebabas.

 

Parámetros: ajustar el proceso de procesamiento

 

Muchos parámetros afectan el proceso de corte por láser, algunos de los cuales dependen del rendimiento técnico del láser y de la máquina herramienta, mientras que otros son variables.

 

Grado de polarización

 

El grado de polarización indica qué porcentaje de la luz láser se convierte. El grado típico de polarización es generalmente alrededor del 90%. Esto es suficiente para un corte de alta calidad.

 

Diámetro de enfoque

 

El diámetro focal afecta el ancho de la incisión, y el diámetro focal se puede cambiar cambiando la distancia focal de la lente de enfoque. Un diámetro focal más pequeño significa una incisión más estrecha.

 

Posición de enfoque

 

La posición focal determina el diámetro del haz y la densidad de potencia en la superficie de la pieza de trabajo y la forma de la incisión.

 

Potencia láser

 

La potencia del láser debe coincidir con el tipo de procesamiento, el tipo de material y el grosor. La potencia debe ser lo suficientemente alta como para que la densidad de potencia en la pieza de trabajo exceda el umbral de procesamiento.

 

Modo operativo

 

El modo continuo se utiliza principalmente para cortar contornos estándar de metales y plásticos de milímetros a centímetros de tamaño. Para fundir la perforación o producir un contorno preciso, se utiliza un láser pulsado de baja frecuencia.

 

Velocidad cortante

 

La potencia del láser y la velocidad de corte del láser deben coincidir entre sí. Las velocidades de corte que son demasiado rápidas o demasiado lentas darán como resultado una mayor aspereza y formación de rebabas.

 

Diámetro de la boquilla

 

El diámetro de la boquilla determina el flujo y la forma del gas lanzado desde la boquilla. Cuanto más grueso sea el material, mayor será el diámetro del chorro de gas y, correspondientemente, mayor será el diámetro de la abertura de la boquilla.

 

Pureza y presión del gas

 

El oxígeno y el nitrógeno se utilizan a menudo como gases de corte. La pureza y la presión del gas afectan el efecto de corte.

Cuando se utiliza corte con llama de oxígeno, la pureza del gas debe alcanzar el 99,95 %. Cuanto más gruesa es la placa de acero, menor es la presión de gas utilizada.

Cuando se usa nitrógeno para fundir y cortar, la pureza del gas debe alcanzar el 99,995 % (idealmente, 99,999 %) y se requiere una mayor presión de aire para fundir y cortar placas de acero gruesas.

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Ficha técnica

 

En la etapa inicial del corte por láser, los usuarios deben decidir la configuración de los parámetros de procesamiento por sí mismos a través de una operación de prueba. Ahora, los parámetros de procesamiento maduros se almacenan en el dispositivo de control del sistema de corte. Para cada tipo de material y espesor, hay datos correspondientes. La tabla de parámetros técnicos permite que incluso aquellos que no están familiarizados con esta tecnología operen el equipo de corte por láser sin problemas.

 

Factores de evaluación de la calidad del corte por láser

 

Hay muchos criterios para juzgar la calidad de los bordes cortados con láser. Los estándares como la forma de las rebabas, la depresión y el grano se pueden juzgar a simple vista; la verticalidad, la rugosidad y el ancho de corte deben medirse con instrumentos especiales. La deposición de material, la corrosión, el área afectada por el calor y la deformación también son factores importantes para medir la calidad del corte por láser.

El éxito continuo del corte por láser está más allá del alcance de la mayoría de los otros procesos. Esta tendencia continúa hoy. En el futuro, las perspectivas de aplicación del corte por láser serán cada vez más amplias.