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Proceso y costo del Corte láser
2022-09-211674

El Corte láser es casi la tecnología de corte más avanzada del mundo, puede cortar la mayoría de los materiales metálicos y no metálicos, en muchas industrias se puede ver su aplicación. Tiene muchas ventajas, como la fabricación de precisión, el corte flexible, el mecanizado de forma especial, la formación de una sola vez, la velocidad rápida, la alta eficiencia, etc., y puede resolver muchos problemas difíciles que no pueden ser resueltos por métodos convencionales. Este artículo habla de cortar láser.

Máquina de corte láser

 

El Corte láser es un proceso en el que el rayo láser emitido por el generador láser se concentra en un punto focal a través de la lente para formar un pequeño punto de luz de alta energía. El punto de luz se concentra en la posición adecuada del material, el material absorbe la energía láser, se evapora rápidamente, se derrite, se Abla o alcanza el punto de ignición, y el gas auxiliar de alta presión (dióxido de carbono, oxígeno, nitrógeno, etc.) sopla los residuos de fusión. La cabeza láser es accionada por un Servo Motor controlado por Program a, y la cabeza de Corte se mueve de acuerdo a una ruta predeterminada junto con el movimiento del haz de luz en el material, por lo que la pieza de trabajo de varias formas se corta.

 

La luz tiene rojo, naranja, amarillo y Verde, puede ser absorbida por el objeto, también puede ser reflejada; El láser también es luz, dependiendo de la longitud de onda también reflejará diferentes características. El medio de ganancia del generador láser (es decir, el medio que puede convertir la energía eléctrica en láser) determina la longitud de onda láser, la Potencia de salida y el campo de aplicación. Los medios de ganancia del láser se pueden dividir en gas, líquido y sólido. El láser de gas CO2 es representativo del gas; El láser de fibra y el láser YAG, el láser Ruby y el láser Semiconductor son típicos en el estado sólido. Los láseres líquidos emiten láseres utilizando ciertos líquidos (generalmente disolventes orgánicos, como colorantes) como medio de trabajo para producir láseres.

 

Diferentes materiales de Corte pueden absorber diferentes longitudes de onda láser, por lo que es necesario adaptar el generador láser adecuado. En la actualidad, el generador láser de fibra óptica es el más ampliamente utilizado en la industria automotriz.

 

Los métodos de corte láser incluyen Corte por fusión, Corte por oxidación, Corte por vaporización, Corte por fractura guiada, etc. La elección del método de Corte debe tener en cuenta sus características y el material de la placa, y a veces la forma de Corte. El Corte por vaporización láser requiere más calor que la fusión, y es adecuado para el corte de materiales metálicos y no metálicos extremadamente delgados. El Corte por oxidación láser es más rápido por el calor de reacción de oxígeno y metal, y la calidad de la costura es relativamente mala, por lo que es adecuado para el corte de placas gruesas. El Corte por fusión láser se utiliza ampliamente en la industria automotriz y de chapas metálicas debido al uso de gas protector, la prevención de salpicaduras de escoria, la nivelación de la costura de corte y la buena calidad de Corte. Además, el corte por fusión y el corte por gasificación pueden obtener costuras de Corte no oxidantes, lo que es importante para el corte con requisitos especiales.

 

El proceso de corte láser es relativamente simple, de acuerdo con los diferentes productos para establecer la ruta de corte láser y el programa de parámetros, generalmente primero cortar agujeros, luego cortar bordes. La producción de Corte se puede llevar a cabo directamente después de que la primera pieza esté calificada para la depuración. Sin embargo, no es fácil cortar los productos de mejor calidad, que están estrechamente relacionados con el material de Corte, el modo láser, la Potencia, la velocidad de Corte, la presión auxiliar del gas, etc.

 

Los láseres suelen tener tres modos de funcionamiento: modo continuo, modo de modulación y modo de pulso.

 

En el modo continuo, la Potencia de salida del láser es constante, lo que hace que el calor entre en la placa sea más uniforme. Es adecuado para el corte más rápido en condiciones generales. Por un lado, puede mejorar la eficiencia de trabajo, por otro lado, también puede evitar la concentración de calor que conduce a La transformación maligna de la estructura de la zona afectada por el calor.

 

La Potencia láser en el modo de modulación es una función de la velocidad de Corte, que puede mantener el calor en la placa a un nivel bastante bajo limitando la Potencia en cada punto, evitando así la quema del borde de la ranura. Debido a la complejidad de su control, la eficiencia no es muy alta y sólo se utiliza en un corto período de tiempo.

 

Aunque el modo de pulso se puede dividir en tres casos, en realidad es sólo la diferencia de fuerza, a menudo de acuerdo con las características del material y la precisión de la estructura para elegir.

 

Con el fin de obtener la mejor calidad de Corte, es necesario ajustar la velocidad de alimentación para un material dado, como la aceleración, desaceleración y retardo en la curva. Por lo tanto, en el modo de salida continua, la reducción de la Potencia no es suficiente, la Potencia láser debe ajustarse cambiando el pulso.

 

El gas utilizado en el equipo de corte láser incluye el gas de trabajo láser, el gas de protección y el gas auxiliar.

 

El Corte de acero inoxidable y algunos aceros de alta resistencia generalmente utilizan nitrógeno, la función se utiliza para detener la reacción de oxidación y soplar el material fundido, la pureza del nitrógeno es alta, más de 8 mm de acero inoxidable, el requisito general es 99.999% de pureza. El oxígeno es adecuado para el corte de placas gruesas, el corte de alta velocidad y el corte de placas extremas. El aire es adecuado para el corte de placas de aluminio, no metálicas y galvanizadas. En cierta medida, puede reducir la película de óxido y ahorrar costos. En términos de costo, el oxígeno es relativamente barato para cortar acero al carbono, y la cantidad de nitrógeno es muy grande para cortar acero al carbono. La cantidad de nitrógeno y la pureza de los aceros inoxidables más gruesos requieren un alto costo. En la actualidad, el costo de corte del nitrógeno de alta pureza es de aproximadamente 35 - 40 CNY / H, que es mayor que el costo de corte del oxígeno, que es de aproximadamente 10 - 15 CNY / H.

 

La velocidad M áxima de corte láser puede alcanzar los 40 M / MIN, el mecanizado real a menudo sólo tiene 1 / 3 - 1 / 2 de la velocidad máxima, porque cuanto mayor es la velocidad, menor es la precisión dinámica del servo - Mecanismo, afectando directamente la calidad de Corte. Cuando se corta un agujero redondo, cuanto mayor es la velocidad de Corte, menor es el diámetro del agujero, peor es la redondez del mecanizado. La velocidad máxima de Corte sólo se puede utilizar para mejorar la eficiencia cuando se corta en línea recta larga. En el proceso de corte real, de acuerdo con el material del producto, el espesor y los requisitos técnicos relacionados, ajustando la Potencia láser, la presión de aire y otros parámetros relacionados para lograr la velocidad óptima de corte del producto.

 

De acuerdo con los diferentes requisitos del producto, es necesario ajustar continuamente los parámetros en diferentes condiciones de trabajo para alcanzar los parámetros óptimos del proceso. La precisión de posicionamiento del Corte láser es de 0,08 mm y la precisión de posicionamiento repetida es de 0,03 mm. la tolerancia mínima es de ± 0,05 mm de diámetro y ± 0,2 mm de posición.

 

Diferentes materiales y diferentes espesores requieren diferentes energías de fusión y diferentes Potencias de salida láser. La velocidad de producción y la calidad deben equilibrarse durante la producción, la Potencia de salida adecuada y la velocidad de Corte deben seleccionarse para garantizar que el área de Corte tenga la energía adecuada y que el material pueda fundirse eficazmente y soplarse a tiempo.

 

La eficiencia de conversión de la energía eléctrica a la energía láser es de aproximadamente 30% ~ 35%, la Potencia de salida es de 1500w, la Potencia de entrada es de aproximadamente 4285w ~ 5000w, el consumo real de energía de entrada es mucho mayor que la Potencia de salida nominal. Además, el principio de conservación de la energía, otras energías se convierten en emisiones de calor, por lo que el láser necesita estar equipado con un enfriador de agua para enfriar.