Consejos de expertos para elegir el enfoque de corte por láser | MachineMFG

Consejos de expertos para elegir el enfoque de corte por láser

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Antes de cortar cualquier chapa, debe ajustarse correctamente la distancia entre el punto focal del láser y el material a cortar.

Diferentes posiciones del punto focal pueden dar lugar a distintos niveles de precisión en la sección transversal del material cortado, así como a diferencias en el escoriado del fondo e incluso a fallos en el corte del material.

La elección de la posición del punto focal de la máquina de corte por láser dependerá de la pieza y del material a cortar.

Para tomar la decisión correcta, es importante inspeccionar el corte por láser máquina antes de usarla para garantizar cortes de alta calidad y un funcionamiento correcto de la máquina.

Corte con enfoque positivo

El corte de enfoque positivo se refiere a la colocación del punto focal por encima del material que se está cortando, con el punto focal situado en la parte superior de la pieza de trabajo.

Para el oxicorte de acero al carbono, se prefiere un enfoque positivo.

La anchura de corte en la parte inferior de la pieza es mayor que en la parte superior, lo que ayuda a eliminar la escoria y permite que el oxígeno llegue a la parte inferior de la pieza para facilitar la oxidación completa.

Dentro de un determinado rango focal, un mayor punto focal positivo conduce a un mayor tamaño del punto en la superficie de la placa, lo que se traduce en un mejor precalentamiento y suplementación de calor alrededor del corte, y da lugar a una superficie de corte más lisa y brillante del acero al carbono.

Por 10.000...vatios láser corte a pulso de chapas gruesas de acero inoxidable, el corte de enfoque positivo proporciona una calidad estable, lo que es beneficioso para la eliminación de escorias y reduce el riesgo de luz azul inversa, como se muestra en la figura 1.

Efecto de un láser de 12000 W cortando acero al carbono con un punto focal positivo

Fig. 1 Efecto de una potencia de 12000 W corte por láser acero al carbono con un punto focal positivo

Corte de foco negativo

El corte de enfoque negativo se refiere al posicionamiento del punto focal dentro de la pieza de trabajo.

En este modo, el punto focal está más alejado de la superficie de corte, lo que da como resultado una anchura de corte relativamente mayor dentro de la pieza en comparación con el corte de enfoque positivo. Sin embargo, se requiere un flujo de aire de corte mayor y una temperatura suficiente.

El corte de enfoque negativo es adecuado para corte de acero inoxidableEl resultado es una superficie de corte uniforme y una buena sección transversal.

Al perforar la placa antes del corte, se prefiere un enfoque negativo para garantizar un tamaño mínimo del punto de perforación y la máxima densidad de energía.

Cuanto más profunda sea la posición de la perforación, mayor será el punto de enfoque negativo, como se muestra en la figura 2.

Efecto de un láser de 6000 W con enfoque negativo sobre acero inoxidable

Fig. 2 Efecto de un láser de 6000 W con enfoque negativo sobre acero inoxidable

Corte de enfoque cero

El corte de enfoque cero consiste en situar el punto focal en la superficie de la pieza. En este caso, la superficie de corte cercana al punto focal es relativamente lisa, mientras que la superficie inferior alejada del punto focal parece rugosa.

El corte de enfoque cero se utiliza principalmente cuando se cortan láminas finas con láseres continuos y cuando se cortan capas de láminas con láseres pulsados mediante vaporización de potencia máxima.

Corte por láser de 2000 W de chapas finas de acero al carbono con enfoque cero

Fig. 3 Corte por láser de 2000 W de chapas finas de acero al carbono con enfoque cero

A Una inspección minuciosa permite cortar mejor

1) Limpieza de la lente.

La lente del cabezal de corte de 10.000 vatios es crucial para la máquina de corte por láser. Su limpieza influye directamente en el rendimiento de procesamiento y la calidad de corte de la máquina.

Si la lente está sucia, no sólo puede afectar negativamente a los resultados de corte, sino también causar daños a los componentes internos del cabezal de corte y del cabezal de salida del láser.

Realizar una comprobación previa antes de cortar puede evitar daños graves.

El método de detección de la luz roja se muestra en la Tabla 1.

Cuadro 1 Método de detección de luz roja

BoquillaBoquilla única superior a 2 mmLente limpiaLente sucia
Métodos1. La luz roja se indica cuando el láser está encendido;Método de detección de luz rojaMétodo de detección de luz roja lente sucia
2. El papel blanco está a unos 300 mm de la boquilla del cabezal de corte para ver la luz roja;
3. Si hay puntos negros u objetos negros irregulares en la luz roja, la lente está sucia y debe limpiarse antes de cortar y depurar.

2) Depuración coaxial.

La coaxialidad del orificio de salida de la boquilla y el rayo láser es un factor crucial que influye en la calidad del corte. Las incoherencias causadas por la desalineación de la boquilla y el rayo láser pueden dar lugar a una superficie de corte irregular. En casos graves, el rayo láser puede golpear la boquilla, provocando su sobrecalentamiento y quemado.

El método de depuración coaxial se muestra en la Tabla 2.

Tabla 2 Método de depuración coaxial

BoquillaBoquilla 1,2 mmCoaxial normalCoaxial anormal

Herramientas

Cintas adhesivasTres coaxiales
Coaxial normal

Coaxial anormal

Métodos1. Ajuste coaxial en el punto focal 0, de modo que el láser se encuentre en el centro de la boquilla;
2. Luz en el punto focal ±6mm;
3. Si el foco 0 y ±6mm que golpea el punto de luz están en el centro de la boquilla, es normal.

Si no es así, necesita sustituir el cabezal de corte o el desplazamiento de la trayectoria de la luz láser.

(3) Compruebe la distribución de los puntos.

La forma del punto láser refleja directamente la distribución de la energía láser en la dirección lateral. La dirección redondez de la mancha indica la uniformidad de la distribución de energía en diferentes direcciones.

Un punto muy redondeado con una distribución uniforme de la energía en todas las direcciones puede garantizar una superficie de corte lisa y una velocidad de corte constante en todas las direcciones, asegurando la calidad de los productos de corte.

El cuadro 3 es el método de comprobación de la distribución puntual.

Tabla 3 Método de depuración coaxial

Boquilla

Boquilla única superior a 2 mmPunto láser normalPunto láser anormal

Herramientas

Papel negro para puntos láser
Punto láser normal

Punto láser anormal

Métodos

1. El papel de punto láser negro está a unos 300 mm de la boquilla del cabezal de corte para hacer un punto;
2. Si hay manchas negras en el punto, la lente está sucia;
3. Si el punto no es redondo y el centro está desplazado, el punto láser está mal distribuido.

(4) Prueba de alcance térmico de la tobera.

Uno de los principales problemas que plantea el uso de láseres de 10.000 vatios para cortar chapas gruesas de acero al carbono es el sobrecalentamiento de la boquilla. Para solucionarlo, es importante probar la temperatura de la boquilla para distintos tamaños de boquilla y puntos focales a plena potencia antes de iniciar el proceso de corte.

Antes de realizar las pruebas, es necesario alinear la coaxialidad para que el punto luminoso esté centrado en la salida de la tobera. Además, debe instalarse un sistema de refrigeración por gas de corte para la boquilla.

Método de ensayo:

Debajo del cabezal de corte deben colocarse cubos de hierro llenos de una cantidad adecuada de agua.

Primero debe soplarse el gas auxiliar (el tipo de gas y la presión de aire deben ajustarse en función de los requisitos específicos para el corte), y el láser debe funcionar a plena potencia durante 30 segundos para controlar cualquier cambio en la temperatura de la boquilla.

A continuación, debe cambiarse el tamaño de la boquilla y repetirse el proceso de prueba.

La generación de calor de las diferentes boquillas debe registrarse y utilizarse como referencia para la posterior configuración del proceso de corte.

Si la temperatura de la boquilla no se mantiene dentro de un rango estrecho, puede indicar un problema con el cabezal de corte, la boquilla, la lente o el láser, y se debe realizar una solución de problemas adicional antes de proceder con el siguiente paso en la configuración del proceso de corte.

Conclusión

La elección entre utilizar un punto focal positivo o negativo para el corte por láser no depende del material metálico (como acero inoxidable o acero al carbono), sino más bien en el método de corte utilizado (como corte por oxidación o corte por fusión).

Diferentes piezas procesadas por la máquina de corte por láser pueden requerir diferentes patrones focales.

Considerando los diferentes efectos del enfoque positivo y negativo en el corte de acero inoxidable y acero al carbono, y teniendo en cuenta sus necesidades individuales de procesamiento, los usuarios pueden seleccionar el método de corte de enfoque adecuado para utilizar plenamente las ventajas de rendimiento de la máquina de corte por láser.

Cuando se trata de láseres de 15 kW de diferentes marcas, suelen tener resultados de corte y eficacia de procesamiento similares tanto para acero al carbono como para acero inoxidable.

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3 comentarios en “Expert Tips for Choosing Laser Cutting Focus”

  1. Recientemente hemos instalado un láser de fibra de 12kw (100 micras de diámetro de núcleo) con cabezal de corte de fl200. Y Cl 100.
    Nos enfrentamos al problema de calentar rápidamente la boquilla y el cristal protector. Particularmente cuando el corte de alto espesor de acero dulce como 16 mm y 12 mm de acero inoxidable.

    Creo que su guía será muy útil para nosotros.

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