El corte por láser es un proceso de fabricación preciso y eficiente que utiliza un haz de luz invisible para cortar materiales, lo que ofrece numerosos beneficios sobre los métodos de corte mecánico tradicionales. Con su alta precisión, rápida velocidad de corte y capacidad para cortar formas complejas, el corte por láser está reemplazando gradualmente las técnicas tradicionales de corte de metales.
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Composición de los equipos de corte por láser.
Una máquina de corte por láser consta de varios componentes clave, incluido el generador láser, el sistema de emisión del haz, el sistema de movimiento de control numérico, el cabezal de corte de enfoque automático, la mesa de trabajo y el sistema de suministro de gas a alta presión. Varios parámetros afectan el proceso de corte por láser, algunos de los cuales dependen del rendimiento técnico del generador y la máquina láser, mientras que otros son variables.
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Parámetros clave del corte por láser
Para lograr resultados de corte óptimos, es esencial comprender los siguientes parámetros clave:
1. Modo de haz
El modo de haz, también conocido como modo gaussiano, es el modo ideal para cortar y se encuentra normalmente en generadores láser de baja potencia (<1 kW). Multi-mode, a mixture of high-order modes, has lower cutting ability and focusability compared to single-mode lasers.
| Mesa. 1 parámetros del proceso de corte por láser monomodo de materiales comunes | |||||
| Material | Espesor (mm) | Gas auxiliar | Velocidad de corte (cm/min) | Ancho de hendidura (mm) | Potencia del láser (w) |
| Acero bajo en carbono | 3 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Sartén inoxidable | 1 | O2 | 150 | 0.1 | 250 |
| Aleación de titanio | 10(40) | O2 | 280(50) | 1.50(3.5) | 250 |
| Vidrio transparente orgánico | 10 | N2 | 80 | 0.7 | 250 |
| Alúmina | 1 | O2 | 300 | 0.1 | 250 |
| Alfombra de poliéster | 10 | N2 | 260 | 0.5 | 250 |
| Tela de algodón (multicapa) | 15 | N2 | 90 | 0.5 | 250 |
| Cartulina | 0.5 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Cartón corrugado | 8 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Vidrio de cuarzo | 1.9 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| polipropileno | 5.5 | N2 | 70 | 0.5 | 250 |
| Poliestireno | 3.2 | N2 | 420 | 0.4 | 250 |
| Cloruro de polivinilo duro | 7 | N2 | 120 | 0.5 | 250 |
| Plásticos reforzados con fibra | 3 | N2 | 60 | 0.3 | 250 |
| Madera (contrachapado) | 18 | N2 | 20 | 0.7 | 250 |
| Acero bajo en carbono | 1 | N2 | 450 | 中 | 500 |
| 3 | N2 | 150 | --- | 500 | |
| 6 | N2 | 50 | 0.15 | 500 | |
| 1.2 | O2 | 600 | 0.15 | 500 | |
| 2 | O2 | 400 | 0.20 | 500 | |
| 3 | O2 | 250 | --- | 500 | |
| Acero inoxidable | 1 | O2 | 300 | --- | 500 |
| 3 | O2 | 120 | --- | 500 | |
| Madera contrachapada | 18 | N2 | 350 | --- | 500 |
| Mesa. 2 parámetros de corte por láser multimodo de materiales comunes | ||||
| Materiales | Espesor de la placa (mm) | Velocidad de corte (cm/min) | Ancho de hendidura (mm) | Potencia del láser (kw) |
| Aluminio | 12 | 230 | 1 | 15 |
| Acero carbono | 6 | 230 | 1 | 15 |
| Acero inoxidable (0Cr18Ni9) | 4.6 | 130 | 2 | 20 |
| Compuesto de boro/epóxido | 8 | 165 | 1 | 15 |
| Compuestos de fibra/epóxido | 12 | 460 | 0.6 | 20 |
| Madera contrachapada | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Plexiglás | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Vaso | 9.4 | 150 | 1 | 20 |
| Concreto | 38 | 5 | 6 | 8 |
2. Potencia del láser
La potencia del láser requerida depende del material que se corta, el espesor del material y los requisitos de velocidad de corte. La potencia del láser afecta significativamente el espesor, la velocidad y el ancho de corte del corte. Generalmente, aumentar la potencia del láser permite cortar materiales más gruesos, velocidades de corte más rápidas y anchos de corte más amplios.
3. Posición de enfoque
La posición del enfoque tiene un impacto significativo en el ancho de la sangría. Normalmente, el enfoque se establece en aproximadamente 1/3 del espesor del material debajo de la superficie, lo que da como resultado la profundidad de corte máxima y el ancho de corte mínimo.
4. Distancia focal
Al cortar placas de acero gruesas, se recomienda una distancia focal más larga para lograr una superficie de corte vertical de alta calidad. Una distancia focal más larga da como resultado un diámetro de haz mayor, lo que reduce la densidad de potencia y la velocidad de corte. Para mantener una velocidad de corte constante, es necesario aumentar la potencia del láser. Para cortar placas delgadas, se prefiere una distancia focal más corta, lo que da como resultado un diámetro de haz más pequeño, una mayor densidad de potencia y una velocidad de corte más rápida.
5. Gas auxiliar
El oxígeno se utiliza comúnmente como gas auxiliar al cortar acero con bajo contenido de carbono, ya que utiliza la reacción de combustión de hierro y oxígeno para mejorar el proceso de corte, lo que resulta en velocidades de corte más rápidas y cortes de alta calidad. La presión del gas auxiliar afecta el proceso de corte; presiones más altas aumentan la energía cinética y la capacidad de eliminación de escoria.
6. Estructura de la boquilla
La estructura de la boquilla y el tamaño del orificio también afectan la calidad y eficiencia del corte por láser. Los diferentes requisitos de corte requieren el uso de boquillas diferentes. Las formas comunes de boquillas incluyen formas circulares, cónicas y rectangulares. El corte por láser generalmente emplea soplado coaxial (flujo de gas y eje de luz alineados), y controlar la distancia entre la salida de la boquilla y la superficie de la pieza de trabajo ({{0}}.5-2.0 mm) garantiza un corte estable. proceso.
| Mesa. 3 ejemplos de parámetros del proceso de corte por láser de materiales metálicos comunes |
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| Material | Espesor mm | Gas auxiliar | Velocidad de corte cm/min | Potencia del láser kW |
| Acero bajo en carbono | 1 | O2 | 900 | 1000 |
| 1.5 | 300 | 300 | ||
| 3 | 200 | 300 | ||
| 6 | 100 | 1000 | ||
| 16.2 | 114 | 4000 | ||
| 35 | 50 | 4000 | ||
| 30CrMnSi | 1 | 200 | 500 | |
| 3 | 120 | 500 | ||
| 6 | 50 | 500 | ||
| Acero inoxidable | 0.5 | 450 | 250 | |
| 1 | 800 | 1000 | ||
| 1.6 | 456 | 1000 | ||
| 3.2 | 180 | 500 | ||
| 4.8 | 400 | 2000 | ||
| 6 | 80 | 1000 | ||
| 6.3 | 150 | 2000 | ||
| 12 | 40 | 2000 | ||
| Aleación de titanio | 3 | 1300 | 250 | |
| 8 | 300 | 250 | ||
| 10 | 280 | 250 | ||
| 40 | 50 | 250 | ||
