La máquina de corte láser es una revolución tecnológica en el procesamiento de chapas metálicas, y es uno de los métodos comunes en el procesamiento de chapas metálicas en la actualidad. La máquina de corte láser tiene un alto grado de flexibilidad, alta velocidad de Corte, alta eficiencia de producción, corto período de producción, y ha ganado un amplio mercado para los clientes. En la actualidad, la mayoría de las máquinas de corte láser se utilizan en el procesamiento de chapas metálicas en el mercado. Incluso el campo de la placa gruesa ha reemplazado parte del mercado del plasma y la llama. Sin embargo, si la depuración no es adecuada, el efecto de corte de la máquina de corte láser también se verá afectado. Específicamente, hay seis factores importantes para el efecto de Corte.

1. Influencia de la velocidad de corte en el efecto de corte

Para la densidad de potencia láser dada y el material, la velocidad de Corte se ajusta a una fórmula empírica, mientras que la velocidad de corte del material está por encima del umbral de paso, la velocidad de corte del material es proporcional a la densidad de potencia láser, es decir, el aumento de la densidad de potencia puede aumentar la velocidad de Corte. La densidad de potencia se refiere no sólo a la Potencia de salida del láser, sino también al modo de calidad del haz. Además, las características del sistema de enfoque de haz, es decir, el tamaño del punto después del enfoque, también tienen un gran efecto en el corte láser. La velocidad de Corte es inversamente proporcional a la densidad (gravedad específica) y al espesor del material que se va a cortar.

Cuando otros parámetros permanecen inalterados, los factores que aumentan la velocidad de Corte son: aumentar la Potencia (en un cierto rango, como 500 ~ 2000w); Mejora del modo de haz; Reducir el tamaño del punto de enfoque (por ejemplo, mediante el uso de lentes de enfoque corto); Cortar materiales con baja energía de evaporación inicial (por ejemplo, plástico, vidrio orgánico, etc.); Cortar materiales de baja densidad (como pino blanco, etc.); Cortar el material delgado.

Especialmente para los materiales metálicos, la velocidad de corte láser puede tener un rango de ajuste relativo y mantener una calidad de corte satisfactoria cuando otras variables de proceso se mantienen constantes. Este rango de ajuste es un poco más amplio que el de las piezas gruesas cuando se corta el metal delgado. A veces, la velocidad de corte más lenta también puede conducir a la descarga de material de fusión en caliente ablación de la superficie de la boca, haciendo que la superficie de corte muy áspera.

2. Influencia del ajuste de la posición de enfoque en la calidad del Corte

Debido a que la densidad de potencia láser tiene una gran influencia en la velocidad de Corte, la selección de la longitud focal de la lente es un problema importante. El tamaño del punto después del enfoque del haz láser es proporcional a la longitud focal de la lente, el tamaño del punto después del enfoque del haz a través de la lente de longitud focal corta es muy pequeño, la densidad de potencia en el punto focal es muy alta, lo que es beneficioso para el corte de materiales. Sin embargo, su desventaja es que la profundidad del coque es muy corta y el margen de ajuste es pequeño, por lo que es adecuado para cortar materiales delgados a alta velocidad. Debido a que la lente de longitud focal larga tiene una profundidad focal más amplia, mientras tenga suficiente densidad de potencia, es más adecuado para cortar piezas gruesas.

Después de determinar la longitud focal de la lente, la posición relativa entre el foco y la superficie de la pieza de trabajo es muy importante para garantizar la calidad de Corte. Debido a la mayor densidad de potencia en el punto focal, en la mayoría de los casos el punto focal se encuentra justo debajo de la superficie de la pieza de trabajo o ligeramente por debajo de ella. Durante todo el proceso de Corte, es una condición importante para obtener una calidad de corte estable para asegurar que la posición relativa del foco y la pieza de trabajo sea constante. A veces, debido a que la lente no se enfría bien y se calienta, la longitud focal cambia, por lo que es necesario ajustar la posición de enfoque en el tiempo.

Cuando el foco está en la posición óptima, la ranura de Corte es mínima y la eficiencia es la más alta. La velocidad óptima de Corte puede obtener el mejor resultado de Corte. En la mayoría de las aplicaciones, el foco del haz se ajusta a estar justo debajo de la boquilla. La distancia entre la boquilla y la superficie de la pieza de trabajo es de aproximadamente 1,5 mm.

3. Influencia de la presión auxiliar del gas en el efecto de corte

En general, el gas auxiliar es necesario para el corte de materiales, y el problema se refiere principalmente al tipo y la presión del gas auxiliar. Por lo general, el gas auxiliar se expulsa coaxialmente con el rayo láser, protegiendo la lente de la contaminación y soplando la escoria en el Fondo de la zona de Corte. Para los materiales no metálicos y algunos materiales metálicos, se utiliza aire comprimido o gas inerte para eliminar los materiales de fusión y evaporación, al tiempo que se suprime la combustión excesiva en la zona de Corte.

Para la mayoría de los cortes láser de metal, el gas activo (siempre y cuando sea O2) se utiliza para formar una reacción exotérmica oxidativa con Metal caliente, que puede aumentar la velocidad de corte en 1 / 3 ~ 1 / 2.

La presión del gas es un factor muy importante para garantizar el gas auxiliar. Cuando se corta el material delgado a alta velocidad, se requiere una mayor presión de gas para evitar que la escoria se pegue en la parte posterior de la muesca (la escoria caliente pegada a la pieza de Trabajo también dañará el borde de corte). Cuando el espesor del material aumenta o la velocidad de Corte es lenta, la presión del gas debe reducirse adecuadamente, con el fin de evitar la descongelación del borde de corte del plástico, también es mejor cortar a baja presión del gas.

La práctica de corte láser muestra que cuando el gas auxiliar es O2, su pureza tiene una influencia obvia en la calidad de Corte. La reducción de la pureza de O2 en un 2% puede reducir la velocidad de corte en un 50% y conducir a un deterioro significativo de la calidad de la incisión.

4. Reflectividad de la superficie del material

Para el haz infrarrojo lejano de 10,6 mm emitido por el láser CO2, los materiales no metálicos tienen una buena absorción, es decir, una alta tasa de absorción. Los materiales metálicos tienen una mala absorción del haz de 10,6 mm, especialmente el oro, la plata, el cobre y el aluminio con alta reflectividad, por lo que no son adecuados para el corte del haz láser de CO2, especialmente el haz de onda continua. Para el aluminio y el cobre, la formación de una potencia inicial adecuada generalmente requiere más de 3 kW para obtener el efecto de penetración de los agujeros iniciales necesarios. Los materiales ferrosos de hierro y acero, níquel, titanio, etc. tienen una cierta tasa de absorción para el haz de CO2 de 10,6 mm, especialmente cuando la superficie del material se calienta a cierta temperatura o película de óxido, la tasa de absorción aumentará en gran medida, obteniendo así un mejor efecto de Corte. Para los materiales opacos, la absorción = (1 - reflectividad) está relacionada con el Estado de la superficie, la temperatura y la longitud de onda.

La tasa de absorción del material al haz de luz es muy importante en la fase inicial de calentamiento, pero una vez que se forma un pequeño agujero en la pieza de trabajo, el efecto de cuerpo negro del pequeño agujero hace que la tasa de absorción del material al haz de luz sea casi del 100%.

El Estado de la superficie del material influye directamente en la absorción del haz de luz, especialmente la rugosidad de la superficie y la capa de óxido de la superficie. En la práctica de corte láser, a veces se puede utilizar la influencia del Estado de la superficie del material en la absorción del haz para mejorar el rendimiento de corte del material.

5. Influencia de la antorcha de corte y la boquilla

El diseño y la fabricación de la antorcha de Corte tienen una influencia importante en la calidad del Corte, especialmente la boquilla. Si la boquilla no está bien seleccionada o mantenida, puede causar contaminación o daño, o la redondez de la boquilla no es buena o el bloqueo local causado por salpicaduras de metal caliente, se formará un remolino en la boquilla, lo que dará lugar a un rendimiento de corte significativamente peor. A veces, la boquilla y el haz de enfoque tienen diferentes ejes para formar el haz que corta el borde de la boquilla, lo que también afecta la calidad del borde, aumenta la anchura de la ranura y hace que la dimensión de Corte se desvíe. En cuanto a la boquilla, se prestará especial atención a dos cuestiones, a saber, el diámetro de la boquilla y la distancia entre la boquilla y la superficie de la pieza de trabajo.

6. Influencia del sistema óptico externo

El haz de luz original emitido por el láser se transmite a través del sistema de trayectoria óptica externa (incluyendo reflexión y transmisión) para iluminar con precisión la superficie de la pieza de trabajo con una densidad de potencia extremadamente alta.

Los elementos ópticos del sistema de trayectoria óptica externa se inspeccionarán periódicamente y se ajustarán oportunamente para garantizar que el haz de luz se transmita correctamente al Centro de la lente y se centre en puntos de luz muy pequeños cuando la antorcha de Corte funcione por encima de la pieza de trabajo, y que la pieza de trabajo se corte de alta calidad. Una vez que la posición de cualquiera de los elementos ópticos cambia o está contaminada, afectará la calidad del Corte, e incluso causará que el Corte no pueda llevarse a cabo.

La contaminación de impurezas en el flujo de aire y la Unión de partículas de salpicaduras en la zona de Corte, o la falta de refrigeración de la lente, causarán que la lente se sobrecaliente, afectando la transmisión de energía del haz. El recalentamiento de la lente puede causar distorsión del foco, incluso poner en peligro la propia lente.

Estos son los seis factores que influyen en el efecto de corte de la máquina de corte láser, en el proceso de operación real, debemos prestar atención.