Lente protectora para cabezal de corte por láser: ¿Por qué es importante la calidad? | MáquinaMFG

Lente protectora para cabezal de corte láser: ¿Por qué importa la calidad?

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1. Introducción

El cabezal de corte de una máquina de corte por láser funciona en un entorno hostil y requiere protección para sus componentes internos, especialmente los más caros, como el colimador y la lente de enfoque. Para ello, se instalan lentes protectoras superiores e inferiores en el cabezal de corte.

Durante el proceso de corte, el polvo y las salpicaduras que se producen en la superficie de la pieza pueden causar graves daños en la lente de enfoque si penetran en el cabezal de corte. La lente protectora inferior ayuda a evitarlo bloqueando estas partículas.

La limpieza de la lente protectora es fundamental para el rendimiento y la calidad del corte por láser máquina. Si la lente se ensucia, no sólo se verá afectado el efecto de corte y la eficiencia, sino que también puede causar daños a los componentes internos del cabezal de corte y el cabezal de salida del láser.

Para obtener resultados óptimos, es importante utilizar lentes protectoras fabricadas con materiales de alta transmisión luminosa, bajos coeficientes de dilatación térmica y buena durabilidad. Si la lente se ensucia durante el procesamiento, debe limpiarse o sustituirse.

Fig. 1 Cabezal de corte por láser

Fig. 1 Cabezal de corte por láser

El procesamiento de lentes de protección tiene requisitos específicos en cuanto a selección de materiales de base, precisión, defectos superficiales, revestimiento, estabilidad y propiedades mecánicas como peso específico, fragilidad, resistencia a la tracción, resistencia a la compresión y dureza. Estos requisitos también son evidentes en los procesos de preparación del material, plegado de residuos, colgado de arena, esmerilado, extracción de núcleos y revestimiento.

Sólo tras una estricta inspección de calidad puede considerarse que los productos acabados están listos para el mercado. Elegir materiales de sustrato ordinarios y saltarse el proceso de revestimiento en un esfuerzo por reducir costes puede dar lugar a lentes de mala calidad con baja transmisión de luz, escasa resistencia al calor y tendencia a romperse con facilidad. Esto puede provocar que la lente estalle o se rompa, liberando partículas de polvo que pueden contaminar todo el cabezal de corte y causar daños en componentes caros como la lente de enfoque y el sensor.

El coste de mantenimiento de la reparación de un cabezal de corte dañado puede alcanzar el 2-50% del coste de uno nuevo, lo que provoca retrasos en la producción y el procesamiento, con las consiguientes pérdidas económicas. Para evitar estas pérdidas, se recomienda adquirir los accesorios láser a un fabricante de confianza a través de los canales habituales.

2. Aefectos adversos de una protección de mala calidad lentes

2.1 El efecto de lente térmica provoca el desplazamiento del enfoque del cabezal de corte

Una lente protectora de mala calidad puede aumentar la capacidad de absorción del láser. Tras una exposición sostenida a la luz láser, la temperatura aumentará, lo que provocará una deformación térmica y la lente térmica efecto. Esto, a su vez, provoca la desviación del enfoque del cabezal de corte. Cuanto mayor sea la potencia y el procesamiento de materiales de alta reflexión, más rápida será la expansión térmica del elemento óptico, y más pronunciado será el lente térmica efecto será.

  • En corte de acero inoxidable, el efecto de lente térmica puede causar secciones de corte incoherentes, produciendo cada vez más escoria y, potencialmente, imposibilitando el corte.
  • Al cortar acero al carbono, el efecto de lente térmica puede provocar cada vez más escoria en la parte inferior del corte, lo que dificulta un corte preciso.
Fig. 2 Efecto de lente térmica

Fig. 2 Efecto de lente térmica

2.2 Punto de quemado / quemadura de la lente protectora

Una lente protectora inferior de mala calidad tiene una capacidad limitada para bloquear el polvo y las salpicaduras durante el procesado y es propensa a provocar un punto de incendio. Cuando se procesa con un cabezal de potencia ultra alta de 10000 vatios, es crucial seleccionar cuidadosamente la lente protectora. Una lente de mala calidad puede quemar la lente al exponerla al Láser de 10000 vatios en situaciones graves.

Fig. 3Punto de quemado de la lente protectora _ burnthrough

Fig. 3 Lente de protección punto de quemado / quemadura

2.3 Punto de quemado de la lente de enfoque

Si no se detecta a tiempo la quemadura de la lente protectora, la continua procesamiento láser generará partículas de polvo, que pueden contaminar los componentes de instalación, el anillo de sellado y la superficie inferior de la lente de enfoque.

Esto puede provocar la formación de un punto de quemadura en la superficie de la lente de enfoque. En este caso, es necesario limpiar a fondo y sustituir todo el conjunto de componentes de instalación y el módulo de la lente de enfoque.

Fig. 4 Punto de quemado de la lente de enfoque

Fig. 4 Punto de quemado de la lente de enfoque

2.4 Quemado del cabezal de salida del láser

Si la lente protectora se quema, el colimador y el módulo de la lente de enfoque del cabezal de corte son vulnerables a daños bajo el láser de alta potencia.

En casos graves, si los elementos ópticos internos del cabezal de corte están dañados, la trayectoria óptica será anormal y la luz reflejada provocará un calentamiento excesivo de la pieza de la ventana en el fibra láser cabeza de salida, lo que lleva a la quema del cristal QBH o LOE. En este caso, debe sustituirse todo el cabezal de salida del láser.

Fig. 5 Quemado del cabezal de salida del láser

Fig. 5 Quemado del cabezal de salida del láser

El uso de lentes protectoras de baja calidad no sólo acorta la vida útil del cabezal de corte y provoca diversos accidentes, sino que también repercute negativamente en el progreso del procesamiento y la calidad de la fábrica, lo que se traduce en un aumento de los costes de procesamiento y una reducción de la eficiencia de la fábrica.

Por ello, se aconseja a los usuarios que sólo adquieran lentes de protección de fabricantes reputados y a través de canales fiables, a fin de evitar pérdidas significativas y ganancias insatisfactorias.

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