El corte por láser está estrechamente relacionado con los siguientes factores:
① Estado de la boquilla
Diámetro de la boquilla, integridad o daño de la boquilla, altura de la boquilla si está instalada en su lugar
② Estado del anillo cerámico
¿Está el anillo cerámico intacto o dañado y el estado de la conexión entre el anillo cerámico y el anillo de sellado?
③Cabezal de corte, estado de la ruta óptica
Si el espejo colimador, el espejo de enfoque o el espejo protector están contaminados y si la trayectoria óptica es coaxial con la boquilla.
④ Gas auxiliar
Pureza del gas auxiliar, flujo de gas auxiliar, presión del gas auxiliar
⑤ Posición de enfoque
⑥ Velocidad de corte
⑦ Potencia del láser
⑧ Calidad del tablero
Material de la placa, deformación térmica de la placa, calidad de la superficie de la placa (óxido, cuerpos extraños, etc.)
Entre los factores que influyen en el corte mencionados anteriormente, debemos prestar atención a cuatro de ellos:
- Velocidad cortante
- potencia del láser
- Posición de enfoque
- Presión de gas auxiliar
Los cambios en otros factores también afectan directa o indirectamente a estos cuatro factores.
Daremos una introducción detallada a continuación.
Efecto de la boquilla sobre la calidad del corte por láser.
El tipo de boquilla, la apertura de la boquilla, la integridad de la boquilla, la altura de la boquilla (distancia entre la salida de la boquilla y la superficie de la pieza de trabajo), etc., afectarán el efecto de corte.
Tipo de boquilla y selección de apertura.
Actualmente, las boquillas utilizadas se dividen en boquillas simples, boquillas dobles y boquillas cortas.
Las aberturas de las boquillas de corte único son:
Φ0,8, Φ1,0, Φ1,5, Φ2,0, Φ2,5, Φ3,0, Φ3,5, Φ4,0;
Las aberturas de las boquillas de corte dobles son:
Φ0,8, Φ1,0, Φ1,5, Φ2,0, Φ2,5, Φ3,0, Φ3,5, Φ4,0;
Las aberturas de las boquillas de acceso directo son:
Φ3.0, Φ3.5, Φ4.0
En principio:
La placa delgada adopta la boquilla con abertura pequeña y la placa gruesa adopta la boquilla con abertura más grande.
Corte del dedo pequeño:
La superficie de corte será más delgada; cuando se corta la placa gruesa, el área de difusión del gas es pequeña, por lo que no es estable cuando se usa.
Corte del dedo gordo:
La boquilla con una pequeña sección de corte es un poco más gruesa; el área de difusión de gas es grande y el caudal de gas es lento, por lo que es estable durante el corte.
Comparación de aperturas de boquillas:
| Apertura de la boquilla | flujo de gas | Capacidad de eliminación de yeso |
| pequeño | rápido | grande |
| grande | lento | pequeño |
Efecto de la rotura de la boquilla sobre la calidad del corte
Durante el proceso de corte, cuando la boquilla choca o roza contra la pieza de trabajo, la boquilla se deforma fácilmente.
Cuando se perfora el orificio o no se puede cortar la pieza de corte, la boquilla puede derretirse y la boca de la boquilla se bloquea, lo que afectará la calidad del corte.
Cuando la boquilla se deforma o se funde, se producirán los siguientes efectos adversos:
1). La boquilla y el rayo láser están en ejes diferentes.
La coaxialidad del centro del orificio de salida de la boquilla y el rayo láser es uno de los factores importantes que afectan la calidad del corte.
Cuanto más gruesa sea la pieza de trabajo, mayor será el impacto.
Cuando la boquilla se deforma o se funde, afectará directamente la coaxialidad.
Por lo tanto, la boquilla debe almacenarse con cuidado e instalarse correctamente para evitar sacudidas y evitar deformaciones.
Si es necesario cambiar las condiciones a la hora de cortar por el mal estado de la boquilla, lo mejor es sustituirla por una nueva.
dos). Cuando el gas auxiliar es expulsado de la boquilla, la cantidad de gas no es uniforme y se produce un fenómeno en el que un lado se funde o quema y el otro no.
Al cortar una lámina delgada de 3 mm o menos, su influencia es pequeña; Al cortar más de 3 mm, el efecto es grave y en ocasiones no se puede cortar.
3) Impacto en esquinas afiladas
Cuando la pieza de trabajo tiene una esquina afilada o un ángulo pequeño, es probable que se produzca una fusión excesiva; Las tablas gruesas no se pueden cortar.
4). Efecto sobre la perforación
La perforación es inestable, el tiempo no es fácil de controlar, la placa gruesa se derretirá demasiado, la condición de penetración es difícil de entender y la influencia sobre la placa delgada es pequeña.
El efecto de la holgura entre la boquilla y la pieza de trabajo sobre la calidad del corte (la holgura es la distancia entre la salida de la boquilla y la superficie de la pieza de trabajo).
El espacio libre tiene un efecto enorme en la calidad del corte, que a menudo se pasa por alto durante el proceso de corte.
Al cortar normalmente, la altura del seguidor generalmente debe ser de 0,8 mm a 1,2 mm.
Demasiado bajo hará que la boquilla choque fácilmente con la superficie de la pieza de trabajo;
Demasiado alto hará que el flujo de aire de la boquilla se disperse, lo que provocará un cambio en la concentración y presión del gas auxiliar y luego provocará una caída en la calidad del corte.
El cambio en la altura de la boquilla (arriba o abajo) también provoca un cambio en la posición de enfoque (arriba o abajo) que afecta la calidad del corte.
Los principales factores que afectan la altura del seguimiento:
- La superficie de la boquilla detecta materiales extraños metálicos en la superficie de la placa o expulsa escoria durante la perforación, lo que provoca un gran cambio de altura posterior.
- La verificación de seguimiento es incorrecta.
- La falla del sensor se debe a daños en dispositivos como anillos cerámicos y cables del sensor.
- La pieza de trabajo se levanta o la placa se deforma térmicamente y se arquea.
Efecto del anillo cerámico y el anillo de sellado en la calidad del corte por láser
Durante el proceso de corte, cuando el cabezal de corte choca con la pieza de trabajo levantada, es fácil agrietar o pulverizar el anillo cerámico.
Cuando el anillo cerámico se agrieta, el gas auxiliar se escapa fácilmente, lo que provoca un flujo insuficiente de gas auxiliar y afecta la calidad del corte.
Cuando el anillo cerámico se rompe, el operador debe reemplazar el nuevo anillo cerámico a tiempo.
Durante el proceso de reemplazo, se debe tener cuidado para asegurar que el anillo de sellado entre el anillo cerámico y el cabezal de corte esté presionado y compactado.
No lo pierda, de lo contrario podría provocar fácilmente una fuga de gas auxiliar y afectar la calidad del corte.
Efecto del estado del cabezal de corte y de la trayectoria óptica sobre la calidad del corte por láser
Los componentes principales del cabezal de corte son espejos colimadores, espejos de enfoque y espejos protectores.
Cualquier contaminación de la lente puede afectar el camino de la luz, lo que afecta la calidad del corte.
Los diferentes ejes del láser y de la boquilla también presentan problemas de transmisión del camino óptico, lo que también puede provocar fallos en el corte.
Principalmente en los siguientes aspectos:
- El efecto de corte de 3 bordes de la pieza de trabajo es bueno, 1 borde no es bueno
- se quema el borde de la pieza, como se muestra a continuación:
- la pieza de trabajo no se puede cortar.
Efecto de la posición del enfoque en la calidad del corte por láser.
Al cortar diferentes materiales, es necesario ajustar la posición del enfoque de acuerdo con los diferentes requisitos del proceso de corte.
La dirección de la posición del punto excéntrico se debe distinguir cuando se proporciona un parámetro de posición de enfoque.
Establecemos la posición de enfoque en 0 en la superficie superior de la hoja.
El foco es negativo debajo de la superficie superior de la hoja y positivo encima de la superficie superior de la hoja.
Como se muestra abajo:
Selección de posición de enfoque
La posición de enfoque es uno de los cuatro elementos del proceso de recorte.
Por lo tanto, es necesario determinar si la posición de enfoque se ajusta correctamente según diferentes placas de referencia y parámetros de proceso antes de cada corte.
Los principales factores que afectan la posición del enfoque son:
- Los factores que afectan la altura de seguimiento afectarán la posición de enfoque.
- La contaminación de la lente provocará anomalías en la trayectoria óptica, lo que también provocará transferencia de energía y cambios en la posición del enfoque.
- Después de reemplazar la lente de colimación o enfoque, la posición de enfoque puede cambiar y el ingeniero debe verificarla.
Efecto del gas auxiliar sobre la calidad del corte por láser.
Efecto de las especies de gases auxiliares en el proceso de corte.
A la hora de seleccionar el tipo y presión del gas auxiliar de corte se deben considerar los siguientes aspectos:
- Generalmente, el oxígeno se utiliza para cortar acero al carbono común, como perforación y corte a baja presión.
- Generalmente, el nitrógeno se utiliza para cortar acero inoxidable, placas de aluminio, latón, etc.; nitrógeno a baja presión para perforación, nitrógeno a alta presión para
Efecto de la pureza del gas auxiliar sobre la calidad de los productos cortados.
(1) el efecto de una pureza insuficiente del gas al cortar acero al carbono con oxígeno:
- Para láminas delgadas de acero al carbono (l ~ 5 mm), la pureza es insuficiente y se debe aumentar el caudal de gas durante el corte.
- Para placas gruesas de acero al carbono (6amm+), el requisito de pureza del gas es muy estricto y, si la pureza es insuficiente, la calidad del corte será muy pobre o no se podrá cortar en absoluto.
(2) el efecto de una pureza insuficiente del gas al cortar acero inoxidable, placas de aluminio, latón, etc. con nitrógeno:
- Para el acero inoxidable y el latón, la calidad de la sección transversal es mala y la sección transversal es rugosa.
- En el caso de las placas de aluminio, la calidad de la sección transversal es mala y la escoria es difícil de manejar.
Efecto de la presión del gas auxiliar sobre la calidad del corte
(1) El gas ayuda a disipar el calor y favorece la combustión, y elimina la superficie derretida, de modo que la superficie cortada tiene mejor calidad.
(2) El efecto sobre el corte cuando la presión del gas es insuficiente:
- La superficie de corte está derretida o no puede cortar
- La velocidad de corte no se puede aumentar, lo que afecta la eficiencia.
(3) La influencia en la calidad del corte cuando la presión del gas es demasiado alta.
- La superficie de corte es más gruesa y la hendidura es más ancha.
- La pieza cortada se derrite y no se puede lograr una buena calidad de corte.
Efecto del gas auxiliar en la perforación.
(1) Cuando la presión del gas es demasiado baja, no es fácil cortar y el tiempo aumenta.
(2) Cuando la presión del gas es demasiado alta, el orificio explota, lo que hace que el punto de penetración se derrita y forme un punto de fusión grande.
Por lo tanto, generalmente para láminas de acero al carbono, la presión de punzonado de láminas delgadas es mayor y la presión de punzonado de láminas gruesas es menor.
Cuando se perfora la placa gruesa, la presión del gas y la relación de aire deben reducirse adecuadamente cuando se realiza la voladura del orificio y se aumenta el tiempo de perforación.
Factores que afectan el gas auxiliar:
- Pureza del gas auxiliar
Cuando la pureza del gas auxiliar es baja, se debe aumentar la presión del gas correspondiente y viceversa.
- Apertura de la boquilla
A una presión determinada, cuanto menor sea el tamaño de los poros, menor será el caudal; cuanto mayor sea el tamaño de los poros, mayor será el caudal.
El tamaño del flujo afecta el efecto de corte y la capacidad de eliminar la masa fundida.
- Altura de la boquilla
Cuanto más alta esté la boquilla en la placa, más disperso estará el flujo de aire; cuanto más baja sea la placa, más concentrado será el flujo de aire.
La cantidad de flujo afecta el efecto de corte y la capacidad de eliminar la masa fundida.
- rotura de pico
Si la salida de aire de la boquilla está dañada, el flujo de aire saliente será desigual, lo que afecta directamente la capacidad de corte.
- Anillo cerámico y su anillo de sellado.
Los daños a los anillos y sellos cerámicos pueden provocar fugas de gas, que a su vez afectan la presión y el flujo del aire.
- Velocidad cortante
La velocidad es demasiado rápida, por lo que el gas auxiliar no puede eliminar la masa fundida de manera efectiva y luego colgará escoria o no podrá cortar.
- potencia del láser
Si hay una pérdida de potencia del láser, normalmente será necesaria más presión para eliminar el material fundido.
- Posición de enfoque
Si el enfoque no es correcto, la energía del láser en la placa será incierta.
Se puede entender que si hay mucha energía, la presión del aire debe ser pequeña; si la energía es baja, la presión del aire debe ser mayor.
- Calidad de la hoja
Si la calidad de la chapa no es buena afectará directamente al corte;
Si la superficie de la lámina tiene óxido, etc., lo que no favorece la combustión de oxígeno ni la eliminación del material fundido.
Efecto de la velocidad de corte sobre la calidad del corte por láser.
El efecto de una velocidad de corte demasiado rápida
(1) Puede provocar un fenómeno de pulverización inversa y embotamiento, consulte la figura siguiente.
(2) Algunas áreas se pueden cortar, pero otras no.
(3) Toda la cara del extremo es más gruesa, pero no se genera fusión.
(4) La sección cortada se muestra como una veta transversal y la mitad inferior está fundida.
En general, la velocidad de corte es demasiado rápida, la presión del gas es baja y la potencia es baja y, como resultado, el corte es insuficiente.
El efecto de la velocidad de avance es demasiado lento
(1) Se produce una condición de fusión excesiva y la cara del extremo cortado es rugosa.
(2) La hendidura también se ensanchará y se derretirá cuando se corte la esquina afilada.
(3) Afectando la eficiencia de corte.
En general, la velocidad de corte es demasiado lenta, la presión del aire es demasiado alta y la potencia es demasiado grande y, como resultado, se produce el fenómeno de fusión excesiva del corte.
Selección de la velocidad de alimentación adecuada
A partir de la chispa de corte, se puede determinar si la velocidad de avance se puede aumentar o disminuir; cuando se ajusta la velocidad de corte correcta, la chispa se propaga de arriba a abajo.
Si la chispa está desviada, la velocidad de alimentación es demasiado rápida, el gas auxiliar no elimina completamente la escoria y el cabezal de corte ha avanzado.
Las chispas no se difunden y son más pequeñas, y cuando se condensan juntas, la velocidad es muy lenta y el gas auxiliar sopla excesivamente, de modo que la sección de la pieza queda fácilmente rugosa.
Al ajustar la velocidad de avance adecuada, la superficie de corte muestra una línea más suave y sin derretir en la parte inferior.
Efecto de la potencia del láser (W) sobre la calidad del corte por láser
- La potencia del láser (W) es demasiado pequeña para cortarla.
- La potencia del láser (W) es demasiado alta y toda la superficie de corte se derrite.
- La potencia del láser (W) no está suficientemente ajustada y se genera fusión después del corte.
- La potencia del láser (W) está configurada correctamente, la superficie de corte es buena y no se genera fusión.
- Factores que afectan la potencia del láser (W);
A) contaminación de las lentes
B) la posición de enfoque es incorrecta
C) Hay manchas de óxido y de aceite en la superficie del tablero:
Efecto del tipo y la calidad de la hoja sobre la calidad del corte por láser.
La mayoría de los metales y no metales ferrosos se pueden cortar con láser.
Cada material tiene su propia respuesta única al láser (longitud de onda de 1080u).
Que un material sea adecuado para el corte por láser depende de la interacción del material con la longitud de onda y la energía del láser.
Alcanzan diferentes capacidades de corte, velocidades de corte y calidad de corte.
En general, los elementos que afectan la capacidad de corte por láser del material son:
- Condición de la superficie
- Difusividad térmica
- Conductividad
El tratamiento de la superficie del material, como el aluminio-zinc, el enchapado, el revestimiento, la oxidación, la coloración, la pintura y los revestimientos protectores, generalmente tienen un impacto negativo en el corte por láser.
Hay manchas de óxido en la superficie de la hoja (frente) y las manchas de óxido no están cortadas (posterior)
Para tablas con manchas bordadas y manchas de aceite en la superficie, se deben procesar primero y luego cortar.
Si no se puede limpiar por completo, considere reducir la velocidad de corte, aumentar la presión del aire auxiliar y aumentar la potencia para evitar que la lámina no se pueda cortar.
El corte por láser tiene el fenómeno de absorción de calor y difusión térmica, y la temperatura del material tiene una influencia no despreciable en la calidad del corte por láser.
En general, cuando la temperatura del material supera los 90 °C, tendrá un efecto adverso en el corte por láser (fácil de explotar y derretir demasiado).
Para reducir el efecto adverso de los cambios de temperatura en el corte, generalmente se puede utilizar el método de corte en salto.
El llamado corte por salto consiste en cortar un contorno en un área pequeña y saltar a otras áreas para continuar cortando, de modo que el material a procesar no se caliente demasiado en un área pequeña.
Efecto de los cables sobre la calidad del corte por láser.
Arrancar y detener la máquina y cambiar la dirección del movimiento afectarán la estabilidad de la calidad del corte.
Es muy necesario agregar un corte de plomo al corte real.
Los métodos y ámbito de aplicación se muestran en la siguiente tabla:
| Modo de liderazgo | Ámbito de aplicación |
| Línea recta en ángulo recto. | Hoja de 0,5-3 mm |
| Línea recta con arco. | 4-6mm |
| Avance tangente recto | 8-16 mm |
La longitud de cable recomendada es la siguiente:
| Espesor de la hoja (mm) | Diámetro redondo (d, mm) | Longitud del cable (a,mm) |
| 1-6 | re<10 | Comenzando desde el centro del círculo. |
| d>10 | 5 | |
| 8-12 | re<20 | Comenzando desde el centro del círculo. |
| d>20 | 10 | |
| 15-20 | re<30 | Comenzando desde el centro del círculo. |
| d>30 | 15 |
Al cortar acero al carbono de espesor grueso (mayor o igual a 6 mm), es necesario alargar el cable para evitar que la escoria generada por la voladura del agujero afecte el corte.
Proceso de corte en ángulo agudo
Causas de las quemaduras de ángulo agudo
Cuando se corta el ángulo agudo, el eje de la máquina pasa por un proceso de desaceleración y aceleración, y la velocidad cambia, mientras que la potencia de salida del láser permanece sin cambios.
La energía del láser concentrada en las esquinas es el doble que la línea de corte.
Las esquinas se quemarán por el exceso de calor.
Técnica de procesamiento de ángulo agudo
En el proceso de corte por láser, trate de evitar cambios bruscos de velocidad y dirección, ya que esto provocará fácilmente un sobrecalentamiento local de la pieza de trabajo, afectando así la calidad del corte.
Los ángulos agudos generalmente tienen los siguientes métodos de procesamiento:
1) Transición con arco circular
Si no hay ningún requisito especial para el ángulo agudo, generalmente es posible utilizar el arco pequeño R1-2 mm para realizar la transición.
Los cambios en la velocidad y dirección de corte se amortiguan eficazmente.
Como se muestra abajo:
2) Corte excesivo de transición de contorno cerrado
Como se muestra en la figura, esto agrega una ruta de sobrecorte de esquina cerrada como procedimiento adicional, de modo que la velocidad y dirección de corte no cambien abruptamente en las esquinas, para igualar el calor en todas partes, eliminando así el ángulo agudo con nitidez. bordes afilados.
Ahora ya conoces los 9 factores que afectan la calidad del corte por láser y el método para mejorar la calidad del corte por láser.
Para más detalles sobre el control de calidad del corte por láser, también puedes consultar este artículo: Control de calidad del corte por láser (con soluciones probadas)
