Varios métodos de corte de la máquina de corte por láser

El corte por láser es un método de procesamiento sin contacto con alta energía y buena capacidad de control de densidad. El punto láser con alta densidad de energía se forma después de enfocar el rayo láser, que tiene muchas características cuando se usa en el corte. Hay cuatro formas diferentes de corte por láser para hacer frente a diferentes situaciones.

1.Corte de fusión 

En el corte por fusión por láser, el material fundido se expulsa por medio de un flujo de aire después de que la pieza de trabajo se funda localmente. Debido a que la transferencia de material solo ocurre en su estado líquido, este proceso se llama corte por fusión por láser.
El rayo láser con gas de corte inerte de alta pureza hace que el material fundido salga de la hendidura, mientras que el gas en sí no interviene en el corte. El corte por fusión por láser puede obtener una mayor velocidad de corte que el corte por gasificación. La energía necesaria para la gasificación suele ser superior a la energía necesaria para fundir el material. En el corte por fusión por láser, el rayo láser solo se absorbe parcialmente. La velocidad máxima de corte aumenta con el aumento de la potencia del láser y disminuye casi a la inversa con el aumento del espesor de la placa y la temperatura de fusión del material. En el caso de una determinada potencia láser, el factor limitante es la presión del aire en la rendija y la conductividad térmica del material. Para materiales de hierro y titanio, el corte por fusión con láser puede obtener muescas sin oxidación. Para materiales de acero, la densidad de potencia del láser está entre 104 W / cm2 y 105 W / cm2.

2.corte por vaporización

En el proceso de corte por gasificación por láser, la velocidad de la temperatura de la superficie del material que se eleva a la temperatura del punto de ebullición es tan rápida que puede evitar la fusión causada por la conducción de calor, por lo que algunos materiales se vaporizan en vapor y desaparecen, y algunos materiales se alejan del parte inferior de la costura de corte por flujo de gas auxiliar como eyección. En este caso, se requiere una potencia láser muy alta.

Para evitar que el vapor del material se condense en la pared de la ranura, el grosor del material no debe ser mucho mayor que el diámetro del rayo láser. Por lo tanto, este proceso solo es adecuado para aplicaciones en las que se debe evitar la eliminación de materiales fundidos. De hecho, el proceso solo se usa en un campo muy pequeño de uso de aleaciones a base de hierro.

El proceso no se puede utilizar para materiales como la madera y algunas cerámicas, que no están en estado fundido y es poco probable que permitan que el vapor del material se vuelva a combinar. Además, estos materiales suelen tener que conseguir un corte más grueso. En el corte por gasificación por láser, el enfoque óptimo del haz depende del grosor del material y de la calidad del haz. La potencia del láser y el calor de vaporización tienen solo un cierto efecto en la posición focal óptima. La velocidad máxima de corte es inversamente proporcional a la temperatura de gasificación del material cuando el espesor de la placa es fijo. La densidad de potencia del láser requerida es superior a 108 W / cm2 y depende del material, la profundidad de corte y la posición de enfoque del haz. En el caso de un cierto espesor de la placa, asumiendo que hay suficiente potencia láser, la velocidad máxima de corte está limitada por la velocidad del chorro de gas.

3.Corte de fractura controlado

En el caso de materiales frágiles que se dañan fácilmente con el calor, el corte controlable y de alta velocidad mediante calentamiento por rayo láser se denomina corte por fractura controlado. El contenido principal de este proceso de corte es: el rayo láser calienta una pequeña zona de material quebradizo, lo que provoca un gran gradiente térmico y una grave deformación mecánica en esta zona, dando lugar a la formación de fisuras en el material. Siempre que se mantenga el gradiente de calentamiento uniforme, el rayo láser puede guiar la generación de grietas en cualquier dirección deseada.

4.Corte de fusión por oxidación (corte por llama láser)

Generalmente, se utiliza gas inerte para fundir y cortar. Si se usa oxígeno u otro gas activo en su lugar, el material se encenderá bajo la irradiación de un rayo láser y se generará otra fuente de calor debido a la intensa reacción química con el oxígeno para calentar aún más el material, lo que se denomina fusión y corte por oxidación. .

Debido a este efecto, la velocidad de corte del acero estructural con el mismo espesor puede ser mayor que la del corte por fusión. Por otro lado, la calidad de la incisión puede ser peor que la del corte por fusión. De hecho, producirá hendiduras más anchas, aspereza obvia, aumento de la zona afectada por el calor y peor calidad de los bordes. El corte con llama láser no es bueno para mecanizar modelos de precisión y esquinas afiladas (existe el peligro de quemar las esquinas afiladas). Los láseres de modo de pulso se pueden utilizar para limitar los efectos térmicos, y la potencia del láser determina la velocidad de corte. En el caso de una determinada potencia láser, el factor limitante es el suministro de oxígeno y la conductividad térmica del material.


Hora de publicación: Dec-21-2020