¿Cuáles son los factores que afectan la calidad de corte de la máquina cortadora por láser de fibra?

Máquina de corte por láser de fibra se ha desarrollado y aplicado rápidamente en la industria de procesamiento de metales en los últimos años. Tiene las ventajas de una velocidad de corte rápida, un ancho de corte estrecho, una amplia gama de aplicaciones y una alta precisión. Con el desarrollo de la producción y la aplicación de nuevas tecnologías, las personas tienen requisitos cada vez más altos para la calidad de corte de las máquinas de corte por láser. Sin embargo, no es una cuestión sencilla lograr un corte de alta calidad. Si no se controla adecuadamente, la calidad de corte y la precisión de la máquina de corte por láser de fibra se verán muy afectadas.
La calidad de corte de la máquina de corte por láser de fibra se ve afectada ampliamente por varios factores. Este artículo enumera el rendimiento y las razones de la calidad de corte afectada y proporciona varias soluciones para optimizar estos defectos.

¿Cuáles son los defectos causados por el corte inadecuado de la máquina de corte por láser de fibra?

Si la máquina de corte por láser de fibra no se opera correctamente o si los parámetros no se configuran razonablemente durante el proceso de corte, puede causar varios defectos de corte. Estos defectos afectan directamente la calidad del corte y el rendimiento del producto final. Los siguientes son algunos defectos comunes causados por el corte inadecuado de las máquinas de corte por láser de fibra:

Falla

Después de que la máquina de corte por láser de fibra corte el metal, el gas auxiliar eliminará la escoria. Sin embargo, cuando la velocidad de corte es demasiado rápida o la potencia del láser es insuficiente, pueden aparecer rebabas en el borde de corte. Las rebabas reducirán la calidad de la apariencia del producto y pueden tener efectos adversos en el montaje y uso de la pieza de trabajo.

Escoria

Durante el proceso de corte, si la potencia del láser es demasiado alta o la velocidad de corte es demasiado baja, el material fundido puede solidificarse y formar escoria en el borde de corte. Esto reduce la calidad del borde cortado y dificulta el procesamiento posterior.

corte desigual

Si la distribución del rayo láser no es uniforme o la calidad de transmisión de la fibra es deficiente, es posible que se produzca una profundidad o un ancho de corte desiguales durante el proceso de corte.

corte sesgado

Si la trayectoria de corte es inestable o el sistema de control de movimiento no es preciso, puede causar que la línea de corte se desvíe, haciendo que el tamaño de la pieza de trabajo no cumpla con los requisitos.

Bordes oxidados

Algunos materiales metálicos reaccionan fácilmente con el oxígeno durante el proceso de corte, lo que resulta en la oxidación del filo de corte, lo que afecta la apariencia y las propiedades del material.

La zona afectada por el calor es demasiado grande

Durante el proceso de corte, el láser genera energía térmica y una zona afectada por el calor excesivamente grande puede causar fusión, deformación o endurecimiento alrededor del material, afectando la precisión y el rendimiento de la pieza de trabajo.

Cambio de calidad de corte a largo plazo

Si el sistema óptico o el sistema de entrega de fibra no se mantienen con regularidad, puede provocar una pérdida a largo plazo de la calidad de corte, lo que afecta la productividad y el costo.

Razones que afectan la calidad del corte por láser de fibra

Muchas razones afectan la calidad del corte por láser de fibra, los materiales de recubrimiento, los parámetros del láser, los sistemas ópticos, los gases auxiliares, los sistemas de control y muchos otros aspectos. Aquí hay una explicación detallada de estas razones:

Propiedades materiales

Diferentes materiales tienen diferentes propiedades ópticas y conductividad térmica, que afectan la absorción del láser y la transmisión de calor. Factores como la dureza, el grosor y la conductividad térmica del material también afectarán la zona afectada por el calor y el grado de deformación durante el corte.

Tipo de material: los materiales metálicos generalmente tienen tasas de absorción de láser más altas, mientras que los materiales no metálicos (como plástico, madera, etc.) tienen tasas de absorción de láser más bajas. Por lo tanto, es necesario aumentar y disminuir la potencia y los parámetros del láser según el tipo de material para garantizar una energía de corte suficiente.
Grosor del material: un material demasiado grueso conducirá a una velocidad de corte demasiado lenta, lo que aumentará el ciclo de producción; mientras que el material demasiado delgado es propenso a la inestabilidad del corte oa la penetración incompleta. Ajuste los parámetros para materiales de diferentes espesores para lograr los mejores resultados de corte.
Calidad de la superficie del material y propiedades ópticas: la mala superficie de la superficie del material, como la oxidación y las manchas de aceite, provocarán inestabilidad en el corte, escoria y otros defectos; además, las propiedades ópticas del material, incluidas las características de absorción y dispersión del material al láser, afectarán directamente la eficiencia de transmisión del láser y la calidad del enfoque.

Parámetros láser

Los parámetros del láser son factores importantes que afectan la calidad del corte por láser de fibra, incluida la potencia del láser, la frecuencia del láser, el ancho del pulso y la frecuencia, etc. Los diferentes parámetros del láser tendrán diferentes efectos en el efecto de corte.

Potencia del láser: La potencia del láser determina la densidad de energía del láser. Una potencia demasiado alta puede provocar escoria y quemaduras en el borde de corte, y una potencia demasiado baja puede provocar un corte incompleto.
Frecuencia del láser: la frecuencia del láser afecta la velocidad y la calidad del corte. Las frecuencias más altas aumentan la velocidad de corte pero pueden reducir la calidad del corte. La selección adecuada de la frecuencia puede lograr un equilibrio entre el corte de alta velocidad y el corte de alta calidad.
Ancho de pulso: El ancho de pulso determina el tiempo de acción del láser sobre el material, un ancho de pulso demasiado largo puede provocar una conducción de calor excesiva y afectar la calidad del corte. Los anchos de pulso más cortos ayudan a reducir la zona afectada por el calor, lo que da como resultado anchos de corte más pequeños.
Frecuencia de repetición: La frecuencia de repetición determina la frecuencia del pulso. Una frecuencia de repetición demasiado alta puede causar una acumulación excesiva de calor y afectar la calidad del corte. Las tasas de repetición más bajas pueden afectar la velocidad de corte. Elegir una tasa de repetición adecuada ayudará a optimizar los resultados de corte.

Sistema óptico

El sistema óptico es responsable de transmitir la luz láser desde la fibra hasta la pieza de trabajo y enfocar la luz láser en el punto focal adecuado. El rendimiento del sistema óptico afecta directamente la calidad del corte por láser de fibra y los efectos específicos incluyen:

Calidad del rayo: La calidad del rayo láser del generador láser, es decir, el valor BPP, es uno de los parámetros importantes para medir la calidad del generador láser. Cuanto menor sea el valor de BPP, mejor será la calidad del haz, lo que significa secciones más suaves y mayor precisión al procesar láminas de metal.
Calidad de enfoque: el efecto de enfoque del sistema óptico determina el tamaño focal y la profundidad de enfoque del láser. Un tamaño de enfoque adecuado puede lograr un corte fino, mientras que un enfoque inadecuado puede dar lugar a bordes de corte poco claros e incluso a una calidad de corte reducida.
Precisión de enfoque: la precisión de enfoque del sistema óptico determina la posición y la estabilidad del enfoque del láser. El enfoque inexacto provocará una desviación de la línea de corte o una desviación del enfoque, lo que afectará la calidad y la precisión del corte.

gas auxiliar

El gas auxiliar juega principalmente el papel de enfriamiento, limpieza y combustión en el corte por láser de fibra. El impacto en la calidad del corte por láser de fibra se refleja principalmente en los siguientes aspectos:

Efecto de limpieza: el gas auxiliar puede expulsar del área de corte impurezas como escoria, óxidos y desechos generados durante el proceso de corte para mantener el área de corte limpia. Esto ayuda a mejorar la eficiencia de absorción de la energía láser y evita la contaminación secundaria durante el corte.
Flujo de gas: El flujo de gas auxiliar determina la fuerza del flujo de gas en el área de corte, un flujo de gas demasiado alto o demasiado bajo afectará la calidad del corte. El flujo de gas adecuado mantiene el área de corte estable y limpia.
Pureza del gas: La pureza del gas auxiliar también es un factor importante que afecta la calidad del corte. El gas de alta pureza puede reducir el impacto de las impurezas en el corte y garantizar la pureza del área de corte.

Sistema de control

El sistema de control juega un papel vital en el corte por láser de fibra. Implica el control de movimiento y el ajuste de parámetros de la máquina de corte, lo que afecta directamente la calidad y precisión del corte. Los impactos específicos incluyen:

Estabilidad del sistema de control de movimiento: El sistema de control de movimiento de la máquina de corte por láser de fibra es responsable de controlar la trayectoria de movimiento del cabezal láser en la pieza de trabajo. La estabilidad es la clave para garantizar la calidad del corte. Si el sistema de control de movimiento es inestable, puede provocar cambios en la posición de enfoque del láser durante el proceso de corte, lo que da como resultado líneas de corte torcidas o irregulares.
Velocidad de corte y aceleración: el sistema de control puede ajustar la velocidad de corte y la aceleración. Una velocidad de corte demasiado rápida puede resultar en un corte incompleto, mientras que una velocidad demasiado lenta puede causar que la zona afectada por el calor sea demasiado grande y afecte la calidad del filo de corte.

¿Cómo optimizar los defectos de corte de las máquinas de corte por láser de fibra?

Al utilizar una cortadora láser de metal, puede encontrar una variedad de defectos de corte. Como rebabas, escoria, deformación del corte, agujeros quemados, etc. La optimización de la calidad de corte de una máquina cortadora por láser de fibra requiere una consideración integral. A continuación se presentan algunas sugerencias y métodos para ayudar a mejorar la calidad de corte de una máquina de corte por láser de fibra:

Escorias y rebabas

Ajuste correctamente la potencia del láser, la velocidad de corte y el flujo de gas auxiliar para garantizar el tiempo de interacción y el efecto de limpieza entre el láser y el material. Además, el ajuste y mantenimiento del sistema óptico, así como la selección razonable de lentes de enfoque de alta calidad, pueden ayudar a reducir la generación de escoria y rebabas.

Sesgo de la línea de corte

Compruebe y ajuste el sistema de control de movimiento para garantizar la precisión y la estabilidad de la trayectoria del movimiento. Calibrar la precisión de enfoque del cabezal láser y garantizar la uniformidad del flujo de gas auxiliar también puede ayudar a reducir el problema de la desviación de la línea de corte.

corte desigual

Ajuste correctamente los parámetros del láser para garantizar la estabilidad del punto en todo el proceso de corte y garantizar la calidad del punto láser. Para materiales más gruesos, se pueden realizar varios cortes, de forma acumulativa, para obtener una profundidad de corte más uniforme.

La zona afectada por el calor es demasiado grande

Optimice los parámetros del láser, controle la potencia y la frecuencia del láser y evite la transferencia excesiva de calor a los materiales. Además, el efecto refrigerante del gas auxiliar también ayuda a reducir la zona afectada por el calor.

Bordes oxidados

Seleccione el gas auxiliar adecuado para garantizar una atmósfera protectora suficiente en el área de corte y reducir el contacto entre los materiales y el oxígeno. Además, controlar el flujo y la pureza del gas auxiliar también puede reducir la generación de bordes oxidados.

Carbonización y quema de agujeros

Reduzca adecuadamente la potencia del láser y aumente la velocidad de corte, controle el tiempo de interacción entre el láser y el material, y evite quemaduras y quemaduras de orificios causadas por un calentamiento excesivo.

Resumir

En general, muchos factores afectan la calidad de corte de las máquinas de corte por láser de fibra. Para lograr un mayor efecto de corte, la selección de los parámetros del proceso antes del corte y el análisis de los problemas de calidad después del corte son esenciales. Analice los problemas de calidad a tiempo, ajuste los parámetros de proceso relevantes y mejore el proceso. Solo considerando y optimizando completamente estos factores se pueden lograr resultados de corte de alta calidad.
Los anteriores son los factores que afectan la calidad de corte de las máquinas de corte por láser de fibra compartidas por Láser AccTek. Si desea saber más sobre las máquinas de corte por láser de fibra, puede seguirnos, actualizaremos periódicamente todo el contenido sobre equipos láser.

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