Tecnología de perforación de corte.
Como regla general, es necesario perforar un pequeño agujero en la chapa para cualquier proceso de corte en caliente, con sólo unas pocas excepciones en las que el corte puede comenzar en el borde de la chapa.
En el pasado, se perforaba un agujero usando un troquel en una máquina de estampado láser antes de que comenzara el proceso de corte por láser.
Existen dos métodos fundamentales para el corte por láser sin necesidad de utilizar un dispositivo de estampado:
Perforación con chorro de arena
Durante la irradiación láser continua, el material forma un agujero en el centro, que es rápidamente eliminado por el flujo de oxígeno que acompaña al rayo láser, lo que da como resultado la formación de un agujero.
El tamaño de un agujero típico está determinado por el espesor de la placa.
El diámetro promedio del barreno es aproximadamente la mitad del espesor de la placa, lo que significa que los agujeros en las placas más gruesas son más grandes y no circulares.
Este método no debe utilizarse en piezas que requieran una alta precisión de mecanizado y sólo es adecuado para chatarra.
Además, la presión de oxígeno utilizada durante el proceso de perforación es la misma que la utilizada en el corte, lo que provoca salpicaduras excesivas.
perforación de la muñeca
Se utiliza un láser pulsado con potencia máxima para fundir o vaporizar una pequeña cantidad de material. Se emplea aire ordinario o nitrógeno como gas auxiliar para reducir la expansión del orificio debido a la oxidación exotérmica. La presión del gas es menor que la utilizada en el corte con oxígeno. Cada pulso de láser produce pequeñas partículas que son expulsadas y penetran gradualmente. Como resultado, perforar una placa gruesa puede tardar varios segundos.
Una vez finalizada la perforación, el gas auxiliar se reemplaza inmediatamente por oxígeno para el corte. Esto da como resultado un diámetro de perforación más pequeño y una perforación de mayor calidad en comparación con el granallado. Para lograr esto, el láser no sólo debe tener una mayor potencia de salida, sino también características temporales y espaciales precisas del haz. El láser de CO2 de flujo general no cumple estos requisitos.
Además, la perforación por pulsos requiere un sistema de control de gas confiable para regular el tipo de gas, la presión y el tiempo de perforación. Para obtener cortes de alta calidad durante la perforación pulsada, se debe tomar en serio la transición de la perforación pulsada al corte continuo.
En teoría, se pueden cambiar las condiciones de corte, como la distancia focal, la posición de la boquilla y la presión del gas durante el período de aceleración. Sin embargo, en la producción industrial es más práctico cambiar la potencia media del láser. Esto se puede lograr cambiando el ancho del pulso, la frecuencia o ambos. Las investigaciones han demostrado que este último enfoque produce los mejores resultados.
Análisis de deformación al cortar agujeros pequeños (pequeños diámetros y espesores).
La razón de esto es que al mecanizar un agujero, la cortadora láser de alta potencia no utiliza el método de perforación con granallado, sino que emplea perforación por impulsos (punzonado suave). Esto hace que la energía del láser esté muy concentrada en un área pequeña, lo que hace que el área sin procesar se carbonice y resulte en la deformación del orificio y la degradación de la calidad del procesamiento.
En este caso, es necesario cambiar de perforación por pulsos (punzón suave) a perforación con granalla (punzón común) en el procedimiento de procesamiento para resolver el problema.
Por otro lado, para máquinas de corte por láser menos potentes, es recomendable utilizar perforación pulsada para obtener un mejor acabado superficial para cortes de agujeros pequeños.
La pieza presenta rebaba al cortar acero bajo en carbono, como solucionarlo.
De acuerdo con los principios de funcionamiento y diseño del corte por láser de CO2, se analizan los siguientes como principales motivos de la formación de rebabas en la pieza de trabajo:
- Posición de enfoque láser incorrecta: se requiere una prueba de posición de enfoque para ajustar la compensación según el enfoque.
- Potencia de salida del láser insuficiente: es necesario comprobar si el generador láser funciona correctamente. Si es así, verifique que el valor de salida de la perilla de control del láser esté configurado correctamente y ajústelo en consecuencia.
- Velocidad de corte lenta: la línea de corte debe acelerarse mediante el control de operación.
- Baja pureza del gas de corte: Es necesario proporcionar gas de corte de alta calidad.
- Migración del enfoque láser: se requiere una prueba de ubicación del enfoque para ajustar el desplazamiento según el enfoque.
- Inestabilidad causada por el funcionamiento prolongado de la cortadora láser: es necesario apagar y reiniciar la cortadora láser.
Análisis de rebabas en la pieza al cortar chapas de acero inoxidable y aluminio-zinc con cortadora láser.
En el caso anterior, al cortar acero con bajo contenido de carbono, primero se deben considerar los factores que pueden causar rebabas.
Sin embargo, simplemente aumentar la velocidad de corte no necesariamente resuelve el problema, ya que aumentar la velocidad no siempre permite perforar la hoja. Esto es especialmente importante al procesar placas de aluminio y zinc.
En este escenario también se deben tener en cuenta otros factores de la máquina de corte láser, como la necesidad de sustituir la boquilla y comprobar la estabilidad del movimiento de la guía.
Análisis del estado de corte incompleto del láser.
Tras el análisis, se identifican las principales causas del procesamiento inestable:
Selección incorrecta de la boquilla láser según el espesor de la placa;
La velocidad de corte es demasiado alta y es necesario reducirla.
También es fundamental tener en cuenta que al cortar una placa de acero al carbono de 5 mm con una máquina de corte por láser, es necesario reemplazar la lente láser de distancia focal de 7,5 ″.
La solución a las chispas anormales aparece en el corte de acero con bajo contenido de carbono.
Esta situación puede afectar la calidad de las secciones cortadas de las piezas. Si otros parámetros son normales, considere las siguientes causas potenciales:
- Pérdida de la boquilla láser, que debe ser reemplazada inmediatamente.
- Si no se reemplaza una boquilla nueva, se debe aumentar la presión del gas de corte.
- La rosca del tornillo que conecta la boquilla y el cabezal de corte por láser puede estar floja. Si este es el caso, debe dejar de cortar inmediatamente, inspeccionar la conexión del cabezal láser y apretar la rosca del tornillo.
Selección de puntos de punción durante el corte por láser.
El principio de funcionamiento del corte por rayo láser:
Durante el proceso de corte, el material se somete a una radiación láser continua, lo que da como resultado una depresión en el centro. El flujo de aire de trabajo con el rayo láser elimina rápidamente el material derretido, creando un agujero. Este agujero se asemeja a un agujero roscado en el corte de hilo.
El rayo láser utiliza este orificio como punto de partida para el corte del contorno. Normalmente, la dirección del rayo láser en la trayectoria de vuelo es perpendicular a la dirección tangente del contorno de corte de la pieza procesada.
Como resultado, desde el momento en que el rayo láser penetra la chapa de acero hasta el momento en que se corta el contorno, hay un gran cambio en la velocidad de corte en la dirección del vector. Específicamente, el vector gira 90°, provocando que la dirección tangencial perpendicular al perfil de corte se superponga al contorno de corte. En otras palabras, el ángulo con la tangente del contorno se convierte en 0°.
Este cambio rápido en la dirección del movimiento vectorial del rayo láser da como resultado una superficie de corte rugosa en la sección cortada del material procesado.
En general, cuando no hay requisitos de rugosidad para el corte de superficie en el proyecto, no se establecerá el control manual en la programación de corte por láser y el software de control generará automáticamente puntos de perforación. Sin embargo, cuando el proyecto requiere una alta rugosidad para la sección de corte, es importante tener este tema en consideración.
Normalmente es necesario el ajuste manual de la posición inicial del rayo láser, es decir, el control manual del punto de punción. Esto implica mover el punto de punzonado generado por el programa láser a una posición razonable que cumpla con los requisitos de precisión de la superficie de las piezas mecanizadas.
