¿Alguna vez se ha preguntado cómo se cortan con tanta precisión intrincados diseños en aluminio? Este artículo explora el fascinante mundo del aluminio cortado por láser y desvela la tecnología que hay detrás. Conocerá el proceso, sus ventajas y sus aplicaciones en el mundo real. Prepárese para sumergirse en la magia del corte por láser.
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.
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.
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.
Se trata de un láser de fibra de nuevo desarrollo 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 altos los precios de las máquinas láser de fibra.
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.
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.
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.
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.
| Espesor | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Parámetros de corte | Potencia W | 1800- 2200 | 2000-2300 | 2200- 2400 | 2400- 2800 | 2600- 3000 | 3000 |
| Velocidad | 2000- 4000 | 2000-3000 | 1000- 2000 | 800- 1000 | 300- 500 | 400 | |
| Gas | N2 | ||||||
| Presión de aire KPA | 10 | 15 | 18 | 20 | 20 | 22 | |
| Cambio mínimo de potencia | 80- 100 | 90- 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| Parámetros de corte | Potencia W | 2200 | 2200 | 2300 | 2400 | 2400 | 3000 |
| Gas | N2 | O2, N2 | O2 | O2 | O2 | O2 | |
| Presión del aire KPA | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 200 | |
| Frecuencia HZ | 200 | 200 | 150 | 150 | 150 | 200 | |
| Proporción de aire | 18 | 18 | 16 | 16 | 16 | 18 | |
| Tiempo S | 0.5 | 1 | 2 | 4 | 5 | 6 | |
Desde el punto de vista del coste y la inversión, las máquinas de 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 las máquinas de corte por láser de fibra 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 los dos, máquinas de corte por láser de fibra son más adecuados 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).
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.
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.
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.
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.
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.
(1) El cabezal de corte por láser de doble distancia focal es un componente vulnerable de la máquina de corte por láser, y su uso a largo plazo 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.
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?
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.
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.
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.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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