Defectos en el corte por láser: Consejos de Control de Calidad | MachineMFG

Defectos en el corte por láser: Consejos para el control de calidad

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El proceso de corte por láser consiste en absorber energía luminosa y convertirla en energía térmica, lo que provoca la fusión y vaporización del material.

El generador láser emite un haz láser de alta densidad energética. A continuación, el haz se enfoca a través de la lente de enfoque, lo que da lugar a una fuente de energía altamente concentrada. El haz enfocado pasa por el centro de la boquilla, que expulsa un gas de corte auxiliar a lo largo del mismo eje que la boquilla. el camino de la luz. La combinación del rayo láser y el gas de corte calienta, oxida y evapora rápidamente el material de corte para conseguir el efecto de corte deseado.

El principio básico corte por láser es la interacción entre el láser y la materia. Esta interacción abarca tanto complejos procesos cuánticos microscópicos como fenómenos macroscópicos, como la absorción, reflexión, refracción, conversión de energía y transmisión del material al láser, así como el estado del material y la composición del gas ambiente.

Estos fenómenos macroscópicos, junto con otros factores como el efecto tisular de un haz de luz sobre la superficie de un material, hacen que los factores que afectan a la calidad del corte por láser sean muy complejos.

Además del material que se procesa, otros factores que influyen en la calidad del corte por láser son las características del haz de luz, la potencia del láser, la velocidad de corte, el tipo (apertura) y la altura de la boquilla, la posición de enfoque y el tipo y la presión del gas auxiliar.

Dibujo del principio de funcionamiento del corte por láser

El efecto del haz en la calidad del corte

La anchura del corte por láser está estrechamente ligada al modo del haz y al diámetro del punto focal. La potencia y la densidad de energía de la irradiación láser están relacionadas con el diámetro del punto láser, por lo que es deseable tener un diámetro de punto más pequeño para conseguir una mayor potencia y densidad de energía en el corte por láser. El tamaño del diámetro del spot viene determinado por el diámetro del haz láser emitido por el oscilador y su ángulo de divergencia, así como por la distancia focal de la lente de enfoque.

Para el uso común de lentes de enfoque convexas planas de ZnSe en el corte por láser, la relación entre el diámetro del punto (d), la distancia focal (ƒ), el ángulo de divergencia (θ) y el diámetro (D) del haz láser incidente puede calcularse mediante la siguiente fórmula:

fórmula del diámetro del punto

(1.1)

Como se ve en la ecuación anterior, un ángulo de divergencia más pequeño en el rayo láser dará lugar a un diámetro de punto más pequeño, mejorando así el efecto de corte. Reducir la longitud focal de la lente (ƒ) es beneficioso para reducir el diámetro del punto, pero al hacerlo también se acorta la profundidad focal y se dificulta lograr una anchura igual de la incisión en las secciones superior e inferior al cortar placas más gruesas, lo que afecta a la calidad del corte.

Al mismo tiempo, la reducción de la distancia focal de la lente también reduce la distancia entre la lente y la pieza de trabajo. Durante el corte, la escoria puede salpicar la superficie de la lente, afectando al funcionamiento normal del corte y a la vida útil de la lente.

Una lente de distancia focal corta tiene una densidad de potencia elevada pero una profundidad focal limitada, lo que la hace adecuada para el corte a alta velocidad de placas finas siempre que la separación entre la lente y la pieza de trabajo se mantenga constante. Por el contrario, una lente de distancia focal larga tiene una densidad de potencia baja pero una gran profundidad focal y es adecuada para cortar secciones gruesas de material.

Por regla general, cuanto menor sea la distancia focal, menor será el punto focal y la profundidad focal; por el contrario, cuanto mayor sea la distancia focal, mayor será el punto focal y la profundidad focal. Por ejemplo, cuando se duplica la distancia focal del objetivo, el tamaño del punto focal también se duplica (de Y a 2Y), y la profundidad focal se multiplica por cuatro (de X a 4X).

El enfoque de la lente de enfoque

Fig.1 El enfoque de la lente de enfoque

El patrón del rayo láser está relacionado con su capacidad de enfoque, que es similar al afilado de una herramienta mecánica. El modo de orden más bajo es el TEM00, y la energía en el punto se distribuye de forma gaussiana. Este modo es capaz de enfocar el haz hasta un tamaño mínimo teórico, como unas micras de diámetro, lo que da lugar a una densidad de energía muy concentrada. El modo láser se representa en la figura.

Por el contrario, los haces de alto orden o multimodo tienen una distribución de energía más generalizada, lo que da lugar a un punto luminoso enfocado más grande con una densidad de energía menor. Utilizar este tipo de haz para cortar es como hacerlo con un cuchillo sin filo.

Patrón de distribución de la energía del haz

Fig.2 Patrón de distribución de la energía del haz

La calidad del corte por láser está directamente relacionada con el modo del haz. Cuanto menor sea el modo, menor será el tamaño del punto, mayor será la densidad de potencia y la densidad de energía, y mejor será el rendimiento de corte.

Por ejemplo, al cortar acero bajo en carbono, un haz en modo TEM00 corta 10% más rápido y produce una superficie con una rugosidad menor (10μm menos Rz) en comparación con un haz en modo TEM01. En condiciones óptimas parámetros de corte, la rugosidad de la superficie de corte puede ser tan baja como 0,8μm.

Por lo tanto, para corte de metalesEl láser de modo TEM00 se utiliza a menudo para conseguir velocidades de corte más rápidas y una mejor calidad de corte.

Efecto de la potencia del láser en la calidad del corte.

El tamaño del potencia del láser afecta directamente al grosor de la chapa de acero que se puede cortar. Cuanto mayor sea la energía, más grueso será el material que se pueda cortar.

Además, influye en la precisión dimensional de la pieza, la anchura del corte, la rugosidad de la superficie de corte y la anchura de la zona afectada por el calor.

La densidad de potencia láser (P0, medida en W/cm²) y la densidad de energía (E0, medida en J/cm²) que se ilumina sobre la pieza durante el proceso de corte por láser tienen un impacto significativo en el proceso de corte por láser.

A medida que aumenta la densidad de potencia del láser, disminuye la rugosidad. Sin embargo, cuando la densidad de potencia (P0) alcanza un determinado valor (aproximadamente 3 x 106 W/cm²), el valor de la rugosidad (Rz) deja de disminuir.

Cuanto mayor sea la potencia del láser, mayor será el grosor del material que se puede cortar. Sin embargo, para una misma potencia láser, el grosor máximo que se puede cortar será diferente según el material.

El cuadro 1 muestra el grosor máximo para Corte por láser CO2 de varios metales para diferentes potencias de láser.

Tabla 1 Potencia del láser y espesor máximo de corte del metal

Láser CO2Espesor máximo de corte /mm
Potencia/WAcero dulceAcero inoxidableAleación de aluminioCobreLatón
1500129312
150012-634
30002212-55
400025141058

Para un generador láser con salida de onda continua, el tamaño y el modo de la potencia del láser tendrán un impacto significativo en la calidad del corte. En la práctica, la potencia máxima suele fijarse para conseguir la mayor velocidad de corte, aumentar la eficacia de la producción o cortar materiales más gruesos. En teoría, cuanto mayor sea la potencia, mejor.

Sin embargo, si se tiene en cuenta el coste del generador láser, la potencia de salida sólo debe ajustarse cerca de la potencia de salida máxima de la máquina de corte. La siguiente figura ilustra los problemas que surgen al cortar chapas de acero con bajo contenido en carbono con una potencia láser insuficiente, como por ejemplo no cortar a través (a), produciendo mucha escoria en la parte inferior (b), y produciendo una sección rugosa (c).

Efecto de la potencia del láser en la calidad del corte de acero de bajo contenido en carbono
Efecto de la potencia del láser en la calidad del corte de acero de bajo contenido en carbono

Fig.3 Efecto de la potencia del láser en la calidad de corte del acero de bajo contenido en carbono

Efecto de la velocidad de corte en la calidad del corte

La velocidad de corte desempeña un papel importante a la hora de determinar la calidad del corte en un acero inoxidable. chapa de acero. La velocidad de corte óptima produce una superficie de corte lisa y elimina la escoria en el fondo.

Si la velocidad de corte es demasiado rápida, es posible que no se pueda cortar completamente la placa de acero, lo que provocaría chispas y escoria en la mitad inferior, e incluso dañaría la lente. Esto ocurre porque la velocidad de corte rápida reduce la energía por unidad de superficie y el metal no se funde por completo.

Por el contrario, si la velocidad de corte es demasiado lenta, puede provocar una fusión excesiva, una costura de corte más ancha, una zona afectada por el calor más amplia e incluso la combustión de la pieza. Esto se debe a que la corte lento La velocidad permite que la energía se acumule en el filo de corte, lo que provoca que la hendidura se ensanche, que el metal fundido no pueda descargarse rápidamente y que se forme escoria en la parte inferior de la placa de acero.

Estos defectos se ilustran en la figura 4.

Efecto de la velocidad de corte en la calidad del corte

Fig.4 Efecto de la velocidad de corte en la calidad del corte

La velocidad de corte y la potencia de salida del láser tienen un impacto directo en el calor de entrada de la pieza. Esto significa que la relación entre los cambios en el calor de entrada y la calidad de procesamiento debidos a cambios en la velocidad de corte es la misma que entre los cambios en la potencia de salida y la calidad de procesamiento.

Normalmente, cuando se ajustan las condiciones de procesamiento, sólo se modifica un lado (la potencia de salida o la velocidad de corte) para alterar la calidad del procesamiento, en lugar de cambiar ambos al mismo tiempo.

El tipo (la forma) de la boquilla y la altura de la boquilla (la distancia entre la salida de la boquilla y la superficie de la pieza) también pueden influir en la calidad del corte.

Función de boquilla

Controle el área de difusión de gas para controlar la calidad del corte.

Expulsión de gas por la tobera

Fig.5 Expulsión de gas por la tobera

Relación entre la boquilla y la calidad de corte

La coaxialidad entre el centro del orificio de salida de la boquilla y el rayo láser es un factor crucial que afecta a la calidad del corte. El efecto es mayor a medida que aumenta el grosor de la pieza. Si la boquilla se deforma o se funde, afectará directamente a la coaxialidad. La forma de la boquilla y la precisión dimensional son requisitos muy exigentes, por lo que es importante cuidar la boquilla y evitar colisiones que puedan causar deformaciones. Si las condiciones de corte cambian debido a una boquilla dañada, es aconsejable sustituirla por una nueva.

Si la boquilla y el láser no están coaxiales, la calidad del corte puede verse afectada de la siguiente manera:

a) Efecto sobre la sección de corte

Como se ilustra en la figura, si el gas auxiliar sale de la boquilla de forma desigual, puede haber fusión en un lado y no haberla en el otro. Esto tiene un impacto limitado en el corte de placas finas de menos de 3 mm, pero cuando se cortan placas de más de 3 mm de grosor, el efecto puede ser significativo y puede provocar que no se corte la placa.

La influencia del grado coaxial en la sección de corte

Fig. 6 Influencia del grado coaxial en la sección de corte

b) Impacto en el ángulo agudo

Si la pieza tiene un ángulo agudo o pequeño, es más susceptible de sobrefundirse y placas gruesas puede que no se pueda cortar.

c) Impacto en la perforación

La perforación puede ser inestable y difícil de controlar, sobre todo en el caso de placas gruesas, lo que puede provocar una sobrefusión y el estado de penetración puede ser difícil de controlar. Esto tiene poco efecto en las placas finas.

Influencia de la posición del foco en la calidad del corte

La posición focal se refiere a la distancia entre el punto focal y la superficie de la pieza, considerándose valores positivos si el punto focal está por encima de la superficie y negativos si está por debajo.

Posición focal

Fig.7 Posición focal

La posición focal desempeña un papel fundamental en la determinación de la anchura de la incisión, la inclinación, la rugosidad de la superficie de corte y la cantidad de escoria adherida. La posición focal afecta al diámetro del haz y a la profundidad focal del objeto procesado, lo que provoca cambios en la forma de la hendidura y en el flujo del gas de procesado y del metal fundido. Para producir una ranura estrecha, es importante minimizar el diámetro del punto focal (d), que es proporcional a 4/πd^2 y a la longitud focal de la lente. A menor profundidad focal, menor d.

Sin embargo, el corte puede provocar salpicaduras, y la lente puede dañarse fácilmente si está demasiado cerca de la pieza de trabajo. Por ello, la distancia focal más utilizada en la aplicación industrial del corte por láser de alta potencia oscila entre 127 mm (5 pulgadas) y 190 mm (7,5 pulgadas), y el diámetro real del punto focal oscila entre 0,1 y 0,4 mm. Es crucial controlar la posición focal para lograr resultados óptimos.

Teniendo en cuenta factores como la calidad y la velocidad de corte, en principio:

  • Para el metal con espesor < 6 mm, la posición focal está en la superficie;
  • Para el metal de espesor > 6 mm, la posición focal está por encima de la superficie;
  • En corte de la chapa de acero inoxidableLa posición de enfoque suele estar por debajo de la superficie.
  • Cuando el grosor de corte < 4 mm, elija lente de enfoque de 5″.

La longitud de la trayectoria óptica es diferente cuando se cortan los extremos proximal y distal con una máquina de corte de trayectoria de vuelo, lo que provoca una diferencia en el tamaño del haz antes del enfoque.

Cuanto mayor sea el diámetro del haz incidente, menor será el punto focal.

Para minimizar el cambio en el tamaño del punto focal debido a cambios en el tamaño del haz antes del enfoque, se puede instalar un sistema de compensación de la trayectoria óptica para mantener trayectorias ópticas coherentes en los extremos proximal y distal.

En la figura 8 se muestra el rayo láser atravesando la lente de enfoque.

El punto focal de un haz que atraviesa la lente

Fig.8 Punto focal de un haz que atraviesa la lente

El diámetro del punto se calcula mediante la siguiente fórmula:

fórmula de cálculo del diámetro del punto

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Entre ellas:

  • D--diámetro del haz antes del enfoque;
  • Factor de calidad del haz K

Además, la profundidad de enfoque es otro factor que influye en la calidad del corte. Su fórmula de cálculo es la siguiente:

fórmula de cálculo de la profundidad de enfoque

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Del análisis anterior se desprende que cuanto más cerca esté la posición focal del centro de la placa de acero, más lisa será la superficie de corte en ausencia de escoria. La elección de la posición de enfoque desempeña un papel crucial en la determinación de la calidad del corte de la placa de acero inoxidable.

Cuando la posición focal es la adecuada, el material que se está cortando se funde y el material situado a lo largo del borde no se funde, lo que da como resultado una costura de corte limpia y antiadherente, como se ilustra en la figura (a).

Cuando la posición focal se retrasa, la cantidad de energía absorbida por el material de corte por unidad de superficie disminuye, lo que provoca que la energía de corte se debilite y que el material no se funda completamente y sea arrastrado por el gas auxiliar. Esto da lugar a que el material parcialmente fundido se adhiera a la superficie de la placa de corte y forme una cola de escoria afilada y corta, como se muestra en la figura (b).

Cuando se avanza la posición focal, la energía media absorbida por el material de corte por unidad de superficie aumenta, haciendo que tanto el material que se está cortando como el material situado a lo largo del borde se fundan y fluyan en forma líquida. En este caso, debido a la presión y velocidad de corte constantes, el material fundido forma una esfera y se adhiere a la superficie del material, como se ilustra en la figura (c).

Por lo tanto, la posición de enfoque puede ajustarse observando la forma de la escoria durante el proceso de corte para garantizar la calidad del corte.

Influencia de la posición del foco en la escoria

Fig.9 Influencia de la posición del foco en la escoria

Influencia de las distintas posiciones de enfoque en la calidad del corte

Fig.10 Influencia de las distintas posiciones de enfoque en la calidad de corte

En la producción real, cuando se cortan placas de acero inoxidable con una cortadora láser, la posición de enfoque se selecciona sobre o dentro de la superficie del material. Esto se hace para aumentar la fluidez del gas de corte y el material fundido y mejorar la calidad del corte ampliando la superficie lisa. La posición de enfoque variará en función del grosor de la placa de acero y debe determinarse mediante experimentación.

La elección del gas auxiliar (tipo y presión) también desempeña un papel importante en la determinación de la calidad del corte. El tipo de gas, la presión del aire, el diámetro de la boquilla y la estructura geométrica pueden afectar a la rugosidad del filo y a la formación de rebabas. El consumo de gas viene determinado por el diámetro de la boquilla y la presión del aire, siendo la presión baja inferior a 0,5 MPa y la presión alta superior a 2 MPa. La expulsión coaxial del gas auxiliar y del rayo láser ayuda a proteger la lente de enfoque de la contaminación y elimina cualquier escoria de la zona de corte. Los gases más utilizados para el corte por láser son el oxígeno, el nitrógeno y el aire, aunque los distintos materiales de corte requieren diferentes gases auxiliares.

El uso de oxígeno como gas auxiliar se destina principalmente al corte de acero al carbono, acero inoxidable y materiales altamente reflectantes mediante roscado y corte a alta velocidad, así como al corte por oxidación. El máquina de corte por láser usos el calor generado por la reacción de oxidación para un corte eficaz, sin embargo, también da lugar a la formación de una película de óxido en la superficie de corte.

El nitrógeno se utiliza principalmente en el corte de chapas de acero inoxidable sin oxidación y chapa galvanizada sin escoria.

El aire se utiliza principalmente para cortar aluminio y acero galvanizado sin escoria y para cortar no metales ordinarios.

La presión del gas auxiliar depende del tipo de gas utilizado, del material de corte, del grosor de la placa y de la forma de salida del láser (onda continua/pulsada). La presión del gas auxiliar afecta a la fijación de la escoria, la calidad de la superficie de corte y el tamaño de la zona afectada por el calor.

La condición de presión de aire de la salida de la boquilla durante el procesamiento se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 2 Relación entre el proceso de corte y la presión del gas auxiliar

TappingChapa metálica Corte de O2Placa de carbono gruesa Corte O2Corte de acero inoxidable N2Aluminio corte por aireCorte de la superficie de la red de resina acrílica
(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)
0.02-0.050.1-0.30.05-0.10.6-1.50.6-1.0<0.01

Bajo la premisa de determinar el tipo de gas auxiliar, el tamaño de la presión del gas es un factor extremadamente importante.

Si la presión del gas auxiliar es demasiado alta, se formará un vórtice en la superficie de la pieza, lo que debilitará la capacidad del flujo de aire para eliminar el material fundido, provocando que la superficie de corte se vuelva más rugosa y la hendidura se ensanche.

Si la presión del gas auxiliar es demasiado baja, el material fundido de la incisión no será soplado, lo que dará lugar a la formación de escoria en la parte posterior del material cortado.

Por lo tanto, existe un valor óptimo para la presión del gas auxiliar. Se requiere una presión de gas alta cuando se cortan materiales finos a alta velocidad para evitar que se forme escoria en la parte posterior de la incisión. Por el contrario, cuando el grosor del material aumenta o la velocidad de corte disminuye, la presión del gas debe reducirse adecuadamente.

Por ejemplo, cuando corte por láser de acero inoxidable placas, el uso de gas auxiliar ayuda a enfriar las zonas circundantes de la costura de corte, reduciendo la zona afectada por el calor y evitando que el calor dañe las lentes.

Además, el uso de nitrógeno como gas auxiliar mejora la fluidez del metal fundido.

Véase también:

En el mecanizado real, defectos de mecanizado puede deberse a unos parámetros de proceso inadecuados.

Con décadas de experiencia en el proceso de corte por láser, es importante resumir las contramedidas de los defectos de corte para orientar la producción real. Consulte el apéndice para obtener más información.

Véase también:

Apéndice 1 - Defectos de corte por láser de distintos materiales y solución de problemas

Acero al carbono: corte con O2

DefectosPosibles razonesSolución
La línea de tracción de la parte inferior tiene un gran desplazamiento. La rebaba en la parte inferior es similar a la escoria
 La incisión inferior es más ancha
Velocidad de avance demasiado rápida Potencia láser bajaPotencia láser bajaPosición de enfoque altaReducir la velocidad de avance Aumentar la potencia del láserAumentar la presiónBajar la posición focal
La rebaba del fondo es similar a la escoria, que tiene forma de gota y es fácil de quitar.
 La rebaba del fondo es similar a la escoria
Velocidad de avance demasiado rápidaReducir la velocidad de avance.
Baja presión de aireAumentar la presión
Posición de enfoque alta.Bajar la posición focal
En se puede eliminar la rebaba metálica como un bloque.
 La rebaba metálica puede retirarse en bloque
Posición focal demasiado altaBajar la posición focal
Las rebabas metálicas del fondo son difíciles de quitar. 
Las rebabas metálicas del fondo son difíciles de quitar
Velocidad de avance demasiado rápidaReducir la velocidad de avance.
Baja presión de aireAumentar la presión
El gas no es puroUtilizar gas más puro
Posición focal demasiado altaBajar la posición focal
Sólo hay una rebaba en un lado. 
Sólo hay una rebaba en un lado
La boquilla no está centrada;Centre la boquilla;
La boquilla tiene defectos.Sustituya la boquilla.
El material se expulsa desde arriba. 
El material se expulsa desde arriba
La potencia es demasiado baja;Detenga inmediatamente el corte para evitar que las cuchillas salpiquen la lente de enfoque. A continuación, aumente la potencia y reduzca el avance.
Velocidad de alimentación demasiado rápida. 
Dos lados son buenos y dos lados son malos para el corte en pendiente. 
Dos lados son buenos y dos lados son malos para el corte en pendiente
El reflector polarizado no es adecuado y la instalación es incorrecta. O el reflector polarizado defectuoso está instalado en la posición de la lente de desviación.Compruebe el reflector polarizado
 Comprobar lente de desviación
Plasma azul, no cortar a través de la pieza de trabajo.
 Plasma azul, no corta la pieza
 Deje de cortar inmediatamente para evitar salpicaduras de escoria en la lente de enfoque.
Error de procesamiento de gas(N2)Utilizar O2 como gas de procesamiento.
Velocidad de avance demasiado rápidaReducir la velocidad de avance
La potencia es demasiado baja;Aumentar la potencia
La superficie de corte no es precisa. 
La superficie de corte no es precisa
Presión de aire demasiado altaReducir la presión
La boquilla está dañadaSustituir la boquilla
El diámetro de la boquilla es demasiado grandeInstale la boquilla adecuada
El material no es buenoUtilice un material liso y homogéneo.
Sin rebaba, la línea de tracción está inclinada. El
La incisión se estrecha en la parte inferior. 
La incisión se estrecha en la parte inferior
La velocidad de avance es demasiado alta.Reducir la velocidad de avance.
Producir cráter 
Producir cráter
Presión de aire demasiado altaReducir la presión
La velocidad de avance es demasiado baja.Aumentar la velocidad de avance.
El enfoque es demasiado altoReducir el enfoque
La superficie de la placa está oxidada.Utilizar materiales de mejor calidad.
La pieza se está sobrecalentando. 
El material no es puro 
Superficies de corte muy rugosas. 
Superficies de corte muy rugosas
El enfoque es demasiado altoReducir el enfoque
Presión de aire demasiado altaReducir la presión
La velocidad de avance es demasiado baja.Aumentar la velocidad de avance.
El material está demasiado calienteMaterial refrigerante

Acero inoxidable: corte con alta presión N2

DefectosPosibles razonesSoluciones
Produce una pequeña rebaba regular.
 Produce una pequeña rebaba regular parecida al goteo
El enfoque es demasiado bajoAumentar la atención
La velocidad de avance es demasiado alta.Reducir la velocidad de avance.
Ambas caras producen largas rebabas filamentosas irregulares, la decoloración de la superficie de grandes placas. 
Ambas caras producen largas rebabas filamentosas irregulares
La velocidad de avance es demasiado baja.Aumentar la velocidad de avance.
El enfoque es demasiado altoReducir el enfoque
Presión de aire demasiado bajaAumentar la presión
El material está demasiado calienteMaterial refrigerante
Larga rebaba irregular en el filo de corte. 
Rebaba irregular larga en el filo de corte
No centrar la boquillaCentrar la boquilla
El enfoque es demasiado altoReducir el enfoque
Presión de aire demasiado bajaAumentar la presión
La velocidad es demasiado bajaAumentar la velocidad
Los filos son amarillos.El nitrógeno contiene impurezas de oxígeno.Utilice un buen nitrógeno.
Plasma se produce en una sección transversal recta. 
El plasma se produce en una sección transversal recta
La velocidad de avance es demasiado alta.Deje de cortar inmediatamente para evitar que las cuchillas salpiquen la lente de enfoque.
La potencia es demasiado bajaReducir la velocidad de avance.
El enfoque es demasiado bajoAumentar la potencia
 Aumentar la atención
La dispersión del hazLa velocidad de avance es demasiado alta.Reducir la velocidad de avance.
La potencia es demasiado bajaAumentar la potencia
El enfoque es demasiado bajoAumentar la atención
El plasma se genera a la vuelta de la esquina.La tolerancia angular es demasiado alta.Reducir la tolerancia angular.
La modulación es demasiado altaReducir la modulación o la aceleración.
La aceleración es demasiado alta 
El haz diverge al principio.La aceleración es demasiado altaAceleración reducida
El enfoque es demasiado bajoAumentar la atención
El material fundido no se descargó.Perforar un agujero redondo
La incisión es ásperaLa boquilla está dañada.Sustituir la boquilla
El objetivo está sucioLimpie la lente y sustitúyala si es necesario.
El material se expulsa de lo anterior.
 El material se expulsa desde arriba
La potencia es demasiado bajaDeje de cortar inmediatamente para evitar que las cuchillas salpiquen la lente de enfoque.
La velocidad de avance es demasiado alta.Aumentar la potencia
Presión de aire demasiado altaReducir la velocidad de avance.
 Reducir la presión

Aleación: Corte con alta presión N2

DefectosRazón posibleSolución
Ambas caras producen largas rebabas filamentosas irregulares difíciles de eliminar.
 Ambas caras producen largas rebabas filamentosas irregulares difíciles de eliminar
El enfoque es demasiado altoReducir el enfoque
Presión de aire demasiado bajaAumentar la presión
La velocidad de avance es demasiado baja.Aumentar el avance.
Ambos lados producen largas rebabas irregulares que pueden eliminarse a mano.
 Ambos lados producen largas rebabas irregulares que pueden eliminarse a mano
La velocidad de avance es demasiado baja.Aumentar el avance.
La incisión es ásperaEl diámetro de la boquilla es demasiado grande.Instale la boquilla adecuada.
La boquilla está dañada.Sustituir la boquilla
Presión de aire demasiado altaReducir la presión
Las pequeñas rebabas regulares son difíciles de eliminar. 
Las pequeñas rebabas regulares son difíciles de eliminar
El enfoque es demasiado bajoAumentar la atención
La velocidad de avance es demasiado alta.Reducir la velocidad de avance.
El plasma se produce en una sección transversal recta.La velocidad de avance es demasiado alta.Reducir la velocidad de avance.
El enfoque es demasiado bajoAumentar la atención
La dispersión del hazLa velocidad de avance es demasiado alta.Reducir la velocidad de avance.
El plasma se genera a la vuelta de la esquina.La tolerancia angular es demasiado alta.Reducir la tolerancia angular.
La modulación es demasiado altaReducir la modulación o la aceleración.
La aceleración es demasiado alta 
El haz diverge al principio.La velocidad de aproximación es demasiado altaVelocidad de aproximación reducida
El enfoque es demasiado bajoAumentar la atención
La incisión es ásperaLa boquilla está dañada.Sustituir la boquilla
El material se expulsa de lo anterior.
 El material se expulsa desde arriba
La potencia es demasiado bajaDeje de cortar inmediatamente para evitar que las cuchillas salpiquen la lente de enfoque.
La velocidad de avance es demasiado alta.Aumentar la potencia
 Reducir la velocidad de avance.

Apéndice 2 Fotografía física con defecto de corte

1.Defectos de corte del acero inoxidable.

DefectosRazón posibleSolución
Defectos de corte del acero inoxidableVelocidad demasiado rápidaReducir la velocidad
El enfoque es demasiado bajoAumentar la potencia
La potencia es demasiado baja 
Defectos de corte del acero inoxidableEl centro no está bienCentro de inspección
El orificio de la boquilla no es liso y redondo.Comprobar el estado de la boquilla
La trayectoria de la luz no es rectaComprobar la trayectoria de la luz
Defectos de corte del acero inoxidableEl enfoque es demasiado bajoAumente el enfoque 0,1-0,2 mm cada vez.
Defectos de corte del acero inoxidableBaja presión de nitrógenoAumentar la presión del nitrógeno
Defectos de corte del acero inoxidableEl enfoque es demasiado altoBaje el enfoque, cada vez baje 0,1-0,2mm.
Defectos de corte del acero inoxidableVelocidad de corte demasiado rápidaLa velocidad de corte se reduce en 50-200 mm/min cada vez.
Defectos de corte del acero inoxidableEl enfoque es demasiado bajoEl enfoque aumenta 0,1-0,2 mm cada vez.
Defectos de corte del acero inoxidableEl nitrógeno no es puroComprobar la pureza del nitrógeno.
Hay oxígeno o aire en el tubo de aire.Aumente el retardo para limpiar el tubo de aire.
 Comprobar el paso de gas (sin fugas)

2. Defectos de corte del acero al carbono

DefectosRazón posibleSolución
Defectos de corte del acero al carbonoEl centro de la lente no está bien.Comprobar el centro de la lente
El orificio de la boquilla está obstruido o no es redondo.Comprobar el estado de la boquilla
La trayectoria de la luz no es rectaComprueba la trayectoria de la luz y vuelve a dar en el blanco.
Defectos de corte del acero al carbonoLa longitud de la línea de introducción o introducción es incorrecta.Corregir el método de introducción y la longitud de la introducción.
Error linealCompruebe el tipo de línea
El tiempo de perforación es demasiado largo.El tiempo de perforación es inferior a 2 segundos.
Hay demasiado calor en el corte.Reduzca el ciclo de trabajo en 2-3% cada vez.
Defectos de corte del acero al carbonoLa presión es demasiado altaReduzca la presión, 0,1 bar cada vez.
El enfoque es demasiado altoReducir la potencia
Potencia demasiado altaCompruebe el enfoque del objetivo.
El material no es bueno 
Defectos de corte del acero al carbonoBaja potenciaAumentar la potencia
Alta velocidadReducir la velocidad
La baja presiónAumentar la presión
Defectos de corte del acero al carbonoLa velocidad es demasiado altaReducir la velocidad
Baja potenciaAumente el ciclo de trabajo en 5-10% cada vez.
La presión es demasiado bajaAñade potencia, 100W cada vez.
 Aumentar gradualmente la presión, 0,1-0,2bar cada vez.
Defectos de corte del acero al carbonoDemasiado calor localCambiar el orden de corte
Cuestión materialCambiar el material
Defectos de corte del acero al carbonoLa presión es demasiado altaReducir la presión en 0,1-0,2bar cada vez.
La velocidad es demasiado altaReducir la velocidad
  
Defectos de corte del acero al carbonoEl enfoque es demasiado bajoAumente el enfoque, 0,1-0,2 mm por paso.
La presión es demasiado bajaAumentar la presión, 0,1-0,2 bar por paso.

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6 comentarios en “Laser Cutting Defects: Quality Control Tips”

  1. Shane,

    Estamos luchando con el corte de un agujero de 0,31 utilizando 1/4 "de acero dulce con nuestro 5K vatios CO2 Laser. La parte superior del orificio está limpia, mientras que la parte inferior es irregular (no es un círculo perfecto).

    Gracias, Nate

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