Corte Láser de Aluminio: Consejos y Técnicas para Cortes de Precisión | MachineMFG

Aluminio cortado por láser: Aspectos básicos que debe conocer

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¿Se puede cortar con láser chapa de aluminio?

Los láseres de CO2 o de fibra pueden utilizarse para cortar láminas finas de metal no ferroso.

Sin embargo, cuando se utiliza un láser de dióxido de carbono, es necesario recubrir la superficie del material para evitar que la luz reflejada dañe el dispositivo láser.

Por otra parte, los láseres de fibra pueden utilizarse directamente para el corte de metales no ferrosos.

El aluminio puede cortarse con distintas máquinas de corte, como láser, plasma, chorro de agua o máquinas de corte mecánico.

En comparación con las máquinas tradicionales de corte de aluminio, la principal ventaja de una corte por láser de la máquina radica en su velocidad y calidad. La pieza procesada es más lisa y sin defectos.

Véase también:

El grosor de la chapa de aluminio que puede cortar una máquina de corte por láser depende de la potencia del láser.

Una máquina de corte por láser de 6000 W puede cortar normalmente un grosor máximo de 16 mm, mientras que una máquina de corte por láser de 4500 W puede cortar hasta 12 mm.

Sin embargo, el procesamiento del aluminio puede resultar caro debido a su alta reflectividad.

El corte por láser funciona enfocando unláser de densidad de potencia sobre la pieza de trabajo, haciendo que el material se funda, vaporice, ablacione o alcance rápidamente su punto de ignición.

A continuación, el material fundido es soplado por un flujo de aire de alta velocidad que es coaxial con el haz, lo que da lugar a un corte limpio.

Las cortadoras láser pueden utilizarse para cortar chapa de aluminio

En los últimos años, los avances en la tecnología láser han llevado a una mayor evaluación de las ventajas del corte de aluminio por láser.

En proceso de corte por láser permite un procesamiento más rápido de piezas consistentes, por lo que es más eficaz que los métodos tradicionales. Esta tecnología reduce enormemente el tiempo de procesamiento y los costes de producción.

Los equipos de corte por láser disponibles en el mercado para cortar placas de aluminio pueden dividirse en tres categorías.

  • Máquina de corte por láser de dióxido de carbono
  • Máquina de corte por láser de fibra
  • Máquina de corte por láser bombeada por lámpara

1. CO2 máquina de corte por láser

Máquina de corte por láser de CO2

La longitud de onda de la máquina de corte por láser de dióxido de carbono es de 10,64um, que es fácilmente absorbida por nomateriales metálicos. Esto permite cortar con gran calidad materiales como madera, acrílico, PP y plexiglás.

Sin embargo, cortar materiales muy reflectantes como el aluminio, el cobre y la plata es menos práctico porque la mayor parte de la energía se refleja y se pierde.

Además, la tasa de conversión fotoeléctrica de los láseres de CO2 es sólo de unos 10%, y el coste de mantenimiento, incluyendo la sustitución y el suministro de nitrógeno líquido, el consumo de electricidad y el soporte del sistema de refrigeración, es elevado.

Esto limita aún más la utilidad de la máquina, ya que sólo puede cortar placas de aluminio de hasta 3 mm de grosor, lo que puede no satisfacer las necesidades de la mayoría de los fabricantes de aluminio. corte de chapa clientes.

2. Máquina de corte por láser de fibra

Láser de fibra

Se trata de un nuevo láser de fibra que ocupa menos espacio y consume menos gas en comparación con la máquina de corte por láser de dióxido de carbono. La longitud de onda de 1,06um también es más adecuada para corte de metal materiales.

En la actualidad, los láseres de fibra disponibles en el mercado son principalmente láseres de luz continua IPG, de gran calidad pero caros. La escasa competencia entre fabricantes mantiene los precios de láser de fibra máquinas altas.

Además, si se daña una fibra del láser, hay que sustituirlo entero, lo que aumenta los costes de mantenimiento y hace que los clientes duden en comprarlo.

Sin embargo, con el aumento de la competencia y los avances tecnológicos, el coste del corte por láser de fibra ha ido disminuyendo, lo que la convierte en una opción más accesible para un mayor número de usuarios.

3. Máquina de corte por láser YAG

La máquina de corte por láser YAG tiene una longitud de onda de 1,06um, por lo que también es adecuada para cortar materiales metálicos.

La tecnología láser YAG es una tecnología bien establecida y ampliamente reconocida que se utiliza desde hace mucho tiempo en la comunidad internacional.

Su calidad de haz y pulsado características del láser la hacen ideal para cortar materiales metálicos, con un alto índice de utilización de la energía.

Además, su bajo coste de adquisición y uso ha atraído a cada vez más clientes.

Ventajas de la máquina de corte láser de placas de aluminio?

  • El aluminio corte por láser de placas ofrece una alta precisión con incisiones de corte por láser estrechas y suaves, sin los filetes y bordes ásperos habituales en el corte mecánico. También reduce al mínimo las zonas afectadas por el calor, la tensión térmica y la deformación térmica.
  • La máquina de corte por láser tiene una velocidad de corte rápida.
  • Es muy eficaz gracias a su método de procesamiento sin contacto, que elimina la fuerza de impacto y el desgaste de la herramienta presentes en el troquelado mecánico, así como las rebabas causadas por el troquelado mecánico.

Las piezas pueden colocarse muy juntas, lo que supone un ahorro de material de 20% a 30%. Además, el corte se realiza en un solo paso sin necesidad de ningún procesamiento posterior.

¿Cómo cortan las máquinas de corte por láser las placas de aluminio?

El corte por láser consiste en enfocar el láser emitido por la fuente láser en un haz láser de alta densidad a través de un sistema de trayectoria óptica.

El rayo láser se dirige a la superficie de la pieza, provocando que alcance su punto de fusión o ebullición.

Simultáneamente, se utiliza un gas a alta presión para soplar el material fundido o vaporizado. A medida que cambia la posición relativa entre el haz y la pieza, el material forma un corte, logrando el resultado de corte deseado.

El corte por láser utiliza un rayo invisible en lugar de una cuchilla mecánica tradicional, lo que ofrece ventajas como alta precisión, velocidades de corte rápidas, versatilidad en los patrones de corte, composición tipográfica automática, ahorro de material, incisiones suaves y bajos costes de procesamiento.

El uso de la tecnología de corte por láser está mejorando gradualmente o sustituyendo a la tradicional equipos de corte de metales. La parte mecánica del cabezal de corte láser no entra en contacto con la pieza de trabajo durante el funcionamiento, evitando arañazos en la superficie de la pieza.

El corte por láser también ofrece velocidades de corte rápidas, incisiones lisas y planas, y normalmente elimina la necesidad de un procesamiento posterior.

Además, el corte por láser produce una pequeña zona afectada por el calor, una deformación limitada de la placa y costuras de corte estrechas (de 0,1 mm a 0,3 mm).

Los cortes producidos no presentan tensiones mecánicas ni rebabas de cizalladura, lo que garantiza una gran precisión de mecanizado y protege la superficie del material.

El corte por láser también permite la programación NC y puede procesar cualquier plano, incluso cortar un tablero entero de gran formato sin necesidad de molde, lo que se traduce en ventajas económicas y de ahorro de tiempo.

Parámetros del proceso de corte por láser de aluminio

Espesor 123456
Parámetros de cortePotencia
W
1800- 22002000-23002200- 24002400- 28002600- 30003000
Velocidad2000- 40002000-30001000- 2000800- 1000300- 500400
GasN2
Presión de aire KPA101518202022
Cambio mínimo de potencia80- 10090- 100100100100100
Parámetros de cortePotencia
W
220022002300240024003000
GasN2O2, N2O2O2O2O2
Presión del aire
KPA
150150150150150200
Frecuencia
HZ
200200150150150200
Proporción de aire181816161618
Tiempo
S
0.512456

Análisis técnico del corte por láser de materiales de aluminio

Desde el punto de vista del coste y la inversión, corte por láser de fibra y las máquinas de corte por láser YAG se utilizan ampliamente para cortar aluminio y otros materiales como acero inoxidable y acero al carbono.

Estos dos tipos de equipos han demostrado resultados eficaces en el corte de chapas de aluminio.

Sin embargo, debido a la naturaleza altamente reflectante del aluminio, ni la fibra máquinas de corte por láser ni las máquinas de corte por láser YAG son capaces de procesar placas de aluminio más gruesas.

Se recomienda utilizar nitrógeno durante el corte por láser de placas de aluminio para evitar la oxidación y conservar la uniformidad del color del material.

El nitrógeno es una mejor opción en comparación con otras alternativas.

El grosor de corte de estas máquinas varía: un láser de 2000 W puede cortar 6-8 mm, uno de 4000 W 12 mm y uno de 6000 W 16 mm.

De las dos, las máquinas de corte por láser de fibra son más adecuadas para cortar placas de aluminio, ya que su longitud de onda de absorción de 1064 nm es más eficaz.

Basado en años de experiencia en el corte por láser materiales de aluminioSin embargo, todavía existe una diferencia significativa entre las máquinas de corte por láser de fibra y las máquinas de corte por láser YAG, que puede dividirse en tres categorías: calidad de corte, velocidad de corte y coste de producción (el coste de producción se refiere principalmente a la vida útil del equipo).

  1. Calidad de corte:

Perfil de aluminio es muy reflectante y supone un reto tanto para las máquinas de corte por láser de fibra como para las máquinas de corte por láser YAG a la hora de cortar aluminio grueso.

Los materiales de aluminio también son propensos a las rebabas durante el proceso de corte, por lo que el control del proceso es fundamental para lograr una calidad de corte óptima.

  1. Velocidad de corte:

Es esencial controlar adecuadamente la velocidad de corte. Una velocidad de corte demasiado rápida puede producir rebabas, mientras que una velocidad demasiado lenta puede provocar grietas en los materiales de aluminio, afectando a la calidad del corte.

En términos generales, para un equipo de corte por láser con la misma potencia, la velocidad de corte de una máquina de corte por láser de fibra es más rápida que la de una máquina de corte por láser YAG.

  1. Coste de producción:

El coste del corte por láser es relativamente bajo en comparación con otros procesos de corte, pero existe una diferencia entre las máquinas de corte por láser de fibra y las máquinas de corte por láser YAG.

El coste del corte por láser de fibra es inferior debido a la frecuente sustitución de los accesorios de las lámparas láser en las máquinas de corte por láser YAG.

Sin embargo, a largo plazo, el material de aluminio tiene un efecto perjudicial sobre el láser de la máquina de corte por láser de fibra, reduciendo significativamente su vida útil.

Desde esta perspectiva, las máquinas de corte por láser YAG son más rentables.

Es importante tener en cuenta que el aluminio tiene una alta reflectividad y una baja absorción del láserpor lo que es necesario llevar gafas de protección láser durante el procesamiento para garantizar la seguridad.

¿Qué gas se utiliza para el corte por láser de aluminio?

Gas auxiliar de corte por láser

Se puede utilizar nitrógeno o aire para cortar aluminio de 1,6 mm, siendo la superficie de la placa de aluminio cortada con nitrógeno más lisa, mientras que puede haber ligeras escorias colgando en algunas secciones de aluminio cortado con aire.

Los principales gases auxiliares utilizados en las máquinas de corte por láser son el oxígeno, el nitrógeno, el aire y el argón.

  • Para evitar que el material se queme y se oxide durante el corte por láser, lo que puede provocar la deformación de la pieza, se utilizan gases auxiliares como oxígeno, aire o nitrógeno para absorber el calor generado.
  • Cuando se procesa acero inoxidable, se recomienda utilizar nitrógeno para evitar la oxidación de la incisión y mantener el color original. Para ello debe seleccionarse nitrógeno de alta pureza.
  • Para el carbono chapa de acero para el procesado, debe seleccionarse oxígeno, ya que favorece la combustión y acelera el procesado. La pureza del oxígeno debe ser la máxima posible.
  • En los procesos menos sensibles a la precisión, se puede optar por el oxígeno, ya que tiene un bajo coste y un buen efecto auxiliar.
  • Además de estas funciones específicas, estos gases auxiliares tienen muchas funciones comunes, como soplar la escoria, proteger la lente, evitar que la escoria se adhiera a la lente y prolongar la vida útil de la lente. El aire y el nitrógeno también pueden refrigerar el cabezal de corte.

¿Quedarán rebabas al cortar aluminio con láser?

Los productos cortados por láser tendrán algunas rebabas, y la solución depende de si se opta por el rectificado manual o a máquina.

El rectificado manual requiere más esfuerzo y es menos eficaz, mientras que el rectificado a máquina es más rentable, ya que ahorra mano de obra y permite obtener productos pulidos de mayor calidad.

Funcionamiento seguro de la máquina de corte por láser de aluminio

  • Observe las normas de seguridad para el manejo de máquinas de corte.Ponga en marcha el láser siguiendo los procedimientos adecuados.
  • Los operadores deben estar formados y familiarizados con la estructura y las funciones del equipo, así como con el sistema operativo.
  • Utilice el equipo de protección necesario y gafas protectoras en las zonas en las que esté presente el rayo láser.
  • No procese un material hasta que haya confirmado que puede exponerse con seguridad a radiación láser o calor, para evitar los peligros potenciales del humo o el vapor.
  • Cuando maneje el equipo, el operador no debe abandonar su puesto sin la debida autorización. Si es necesario salir, apague la máquina o desconecte la corriente.
  • Coloque los extintores en lugares de fácil acceso; apague el láser o el obturador cuando no esté en uso; y mantenga el papel, la tela u otros materiales inflamables alejados de los rayos láser sin protección.
  • Si se produce alguna anomalía durante el procesamiento, detenga la máquina inmediatamente y resuelva el problema o comuníquelo al supervisor.
  • Mantenga el láser, la bancada y el área circundante limpios, organizados y sin manchas de aceite. Almacene las piezas de trabajo, las placas y los residuos de acuerdo con la normativa.
  • Cuando utilice bombonas de gas, evite aplastar los alambres de soldadura para evitar fugas eléctricas. Siga las normas de uso y transporte de cilindros de gas. No exponga la bombona a la luz solar directa ni a fuentes de calor. Colóquese a un lado de la bombona cuando abra la válvula.
  • Respete las normas de seguridad de alta tensión durante el mantenimiento. Realice el mantenimiento cada 40 horas de funcionamiento o según se indique en los reglamentos y procedimientos, como el mantenimiento semanal o cada seis meses después de 1.000 horas de funcionamiento.
  • Después de poner en marcha la máquina, compruebe si hay anomalías arrancando manualmente la máquina herramienta a baja velocidad en las direcciones X e Y.
  • Antes de utilizar un nuevo programa de piezas, pruébelo primero y compruebe su funcionamiento.
  • Preste atención al funcionamiento de la máquina durante el procesamiento para evitar accidentes, como que la máquina se desplace fuera de su alcance efectivo o colisione con otras máquinas.

Consejos para usar la máquina de corte láser de aluminio

(1) La doble distancia focal cabezal de corte láser es un componente vulnerable de la máquina de corte por láser, y su uso prolongado puede provocar daños.

(2) Para garantizar un buen rendimiento de corte, es esencial comprobar el rectitud de la vía de la máquina de corte por láser de fibra y de la verticalidad de la máquina cada seis meses y realizar rápidamente el mantenimiento y la localización de averías si se detecta alguna anomalía.

(3) Utilice un aspirador para eliminar el polvo y los residuos de la máquina una vez a la semana y asegúrese de que todos los armarios eléctricos están cerrados para evitar la acumulación de polvo.

(4) Inspeccionar periódicamente la tensión del láser de fibra óptica la cinta de acero de la máquina de corte para evitar cualquier problema durante el funcionamiento que pueda causar lesiones o la muerte.

(5) Limpie regularmente los raíles guía de la máquina de corte por láser de fibra óptica para eliminar el polvo y otros residuos y garantizar un funcionamiento sin problemas.

Limpie la cremallera y lubríquela con frecuencia para garantizar una lubricación sin contaminación.

Limpie y lubrique los raíles guía y el motor con regularidad para garantizar un mejor movimiento de la máquina y una mayor precisión de corte, lo que se traducirá en productos cortados de mayor calidad.

Ventajas del corte por láser de aluminio en la industria de la construcción

El corte por láser de aluminio es una máquina herramienta especial que utiliza tecnología láser para cortar diversos gráficos en accesorios de tuberías y perfiles.

Es un producto de alta tecnología que integra tecnología de control numérico, corte por láser y maquinaria de precisión.

Gracias a sus características de especialización, alta velocidad, alta precisión, eficacia y rentabilidad, es una herramienta valiosa en la industria de procesamiento de tubos metálicos sin contacto.

¿Cuáles son sus ventajas en el sector de la construcción?

  1. Procesamiento efectivo: El corte por láser de aluminio es especialmente importante en la sociedad actual, en la que la reducción de costes y el aumento de los beneficios son el centro de atención. La producción automática y el control informático de este equipo láser resuelven eficazmente los problemas de escasez de mano de obra y aumento de los costes.
  2. Excelente control del espacio y el tiempo: El control espacial (cambio de dirección del haz, rotación, escaneado, etc.) y temporal (encendido, apagado, intervalo de pulsos) del corte por láser de aluminio son excelentes y fáciles de controlar. Además, gracias a su alta precisión y a la reducción de rebabas, se reduce enormemente el tiempo necesario para el procesamiento posterior. Cuando se cambia el diámetro o la forma del tubo, sólo es necesario modificar el programa, lo que convierte el desarrollo de software de corte de tubos en un valioso campo de investigación.
  3. Rendimiento superior y larga vida útil: La estructura rígida del marco de acero de la máquina de corte láser de aluminio proporciona estabilidad, mientras que su estructura de viga única asegura precisión y velocidad. Esto hace que el corte por láser de aluminio sea una opción popular en la industria de materiales de construcción.
  4. Alta precisión: El corte por láser de aluminio tiene una precisión muy superior a la de los métodos tradicionales. También puede ajustarse con flexibilidad a las pequeñas deformaciones telescópicas que pueden producirse durante el procesamiento, algo que muchos procesos tradicionales no pueden conseguir.
  5. Resistencia a la tracción mejorada: Impulsado por máquinas de corte por láser de fibra óptica y corte por láser de metales máquinas, la resistencia a la tracción del aluminio de corte por láser se mejora en gran medida mediante la adición de pequeñas cantidades de magnesio, silicio, cobre, zinc y otros elementos. Como resultado, las máquinas de corte láser de aluminio se han convertido en una parte importante del complejo y riguroso proceso. Se cree que esta máquina aportará una vitalidad infinita a la industria de los materiales de construcción.

¿Qué tienen en común el corte por láser de aleaciones de aluminio y el acero inoxidable?

1. Corte por láser de acero inoxidable

Gas utilizado: El nitrógeno se utiliza principalmente para evitar la oxidación en la superficie de corte. La pureza del gas debe ser como mínimo del 99,999% para las chapas más gruesas. Sin embargo, cuando el aspecto de la superficie de corte no es una preocupación, se puede utilizar oxígeno para corte de acero inoxidablelo que puede dar lugar a cortes más gruesos que con nitrógeno.

Presión de gas: Para el acero inoxidable de menos de 10 mm, la presión debe ser de unos 10 kg y el caudal debe ser elevado. Sin embargo, esto supone un elevado consumo de nitrógeno y un coste relativamente alto. Para chapas de más de 10 mm, la presión, el caudal y la dosificación son mayores.

Velocidad de corte: El grosor de la chapa es inversamente proporcional a la velocidad de corte. La potencia del generador láser también afecta a la velocidad de corte. Por ejemplo, un generador láser de 4000W puede cortar 4mm a una velocidad de 3000-5000mm/min, mientras que cortar 10mm sería a una velocidad de 1000mm/min.

Poder: La potencia necesaria para el corte la determina el fabricante de la máquina de corte por láser. Si el corte no es ideal, el operario puede ajustar la potencia según sea necesario, pero esto requiere experimentación y puede variar en función de la acería del material.

Enfoque: La posición de enfoque para cortar acero inoxidable debe situarse normalmente en la mitad del grosor de la chapa.

2. Corte por láser de aluminio

Es más difícil cortar aleaciones de aluminio con láser que el acero inoxidable (SUS). Esto se debe a que el aluminio es reflectante y tiene una alta viscosidad en estado fundido.

Para cortar aluminio, generalmente se utiliza aire y nitrógeno con un caudal de 40-50m3/h, y la velocidad de corte depende del grosor del material.

El grosor máximo que se puede cortar suele ser de 12 mm. Por ejemplo, con un láser de 6 kW, la velocidad de corte de una placa de aluminio de 4 mm es de 4.000 mm/min, mientras que la velocidad de corte de una placa de 12 mm es de 700 mm/min.

Es importante tomar medidas de protección contra los reflejos al cortar aluminio. Se recomienda encarecidamente llevar mascarilla al cortar placas de aluminio.

La imagen inferior muestra muestras de acero inoxidable de 28 mm y 25 mm que se han cortado con un láser con nitrógeno a alta presión.

Palabras finales

La información anterior se refiere al corte por láser de aluminio. Espero que le resulte útil. Si tiene alguna idea o sugerencia, no dude en dejarla en la sección de comentarios.

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